铁素体含量对309L焊条焊后热处理态拉伸性能影响研究

选用2个批次不同铁素体含量的309L焊条,在不同模拟焊后消应力热处理(SPWHT)保温时间状态下进行熔敷金属拉伸试验。试验结果表明,随着SPWHT保温时间的延长,高铁素体含量焊条的断后伸长率显著下降,低铁素体含量焊条的熔敷金属始终保持较好的塑性。通过试样断口分析、金相组织观察和扫描电镜观察,韧性δ-Fe在SPWHT过程中转变为脆性σ相,是造成高铁素体含量的309L焊条断后伸长率显著下降的主要原因。本研究为新型核电工程用不锈钢堆焊材料的设计、采购和验收提供了重要依据。     

高强度不锈钢焊带堆焊层力学性能研究

对普通堆焊层与高强度堆焊层焊材、熔敷金属化学成分以及堆焊层焊态、热处理态下拉伸性能进行了试验分析,研究影响容器不锈钢堆焊层拉伸性能的主要因素。研究表明:添加N元素可以提高不锈钢堆焊层的抗拉强度;308L型不锈钢堆焊层抗拉强度和断后伸长率受消应力热处理时间的影响较小;随着消应力热处理时间的增加(0～40h),309L型不锈钢堆焊层抗拉强度先提高后下降,且铁素体含量对309L型不锈钢堆焊层断后伸长率的下降趋势有较大影响。     

核电用EQ309L不锈钢带极埋弧堆焊材料的研制

通过合理调整EQ309L熔敷金属的铁素体含量,提高了长时间热处理后熔敷金属的断后伸长率;对EQ309L焊带进行控氮处理,解决了室温抗拉强度不能稳定大于等于520 MPa的难题;通过改变焊剂中碳酸盐、硅酸盐及氟化物的比例改善焊剂工艺性能,解决了表面压痕和粘渣问题.研制出的EQ309L不锈钢带极埋弧堆焊材料WEQ309HR焊带和WSJ309HR烧结焊剂,其各项性能均满足核电设备制造的要求.同时研究了焊接热输入、焊接电流和焊接速度对EQ309L熔敷金属性能的影响规律,发现该套材料具有非常宽泛的工艺参数适用性.     

焊接工艺参数对核电用ER308L埋弧焊材性能的影响

通过调整焊接工艺参数,研究了热输入和道间温度对三代核电用HS308LH+SJ601H埋弧焊丝焊剂熔敷金属力学性能、铁素体含量和晶间腐蚀性能的影响。结果表明,在1.3~3.0 k J/mm热输入范围内和130~250℃道间温度范围内,焊接参数和道间温度对熔敷金属力学性能和耐晶间腐蚀性能无明显影响,铁素体含量均满足要求。焊态和尺寸稳定化热处理态熔敷金属性能均满足三代核电技术要求。     

δ-铁素体对GX8CrNi12钢用焊条熔敷金属冲击韧性的影响

为了研究GX8Cr Ni12钢用焊条熔敷金属中δ-铁素体对冲击韧性的影响,采用Balmforth相组分图对焊条熔敷金属相组织体积分数的预测,制备了5种不同化学成分的焊条。采用多功能X射线衍射仪和金相显微镜定性定量的确定了5种焊条熔敷金属的金相组织及体积分数;采用冲击试验机测定焊条熔敷金属的冲击韧性。结果表明:GX8Cr Ni12钢用焊条熔敷金属的冲击韧性主要取决于δ-铁素体的含量,随着δ-铁素体含量的增加,冲击韧性降低。     

热输入对F69A4-ECM4-M4金属芯埋弧焊丝熔敷金属组织和力学性能的影响

采用F69A4-ECM4-M4金属芯埋弧焊丝在不同的热输入(18.67,20.57,22.56,24.63 kJ/cm)下焊接熔敷金属,并通过光学显微镜和扫描电镜对其组织进行了观察分析,采取冲击试验方法测试冲击韧性. 结果表明,不同热输入的熔敷金属其组织形态和数量也有着明显的差异;随着热输入的增加,其熔敷金属中柱状晶的宽度逐渐增大,-40 ℃的冲击韧性逐渐降低,断口形貌中放射区比例逐渐增加. 当热输入为18.67 kJ/cm时,熔敷金属显微组织主要由细小的针状铁素体组成,冲击吸收功达到最大值139 J. 随着热输入的增加,熔敷金属高温停留时间长,熔敷金属组织中针状铁素体晶粒急聚长大,从而导致熔敷金属冲击韧性的下降.     

Ni690镍基合金焊条的研制

采用低氢型渣系,开发了工艺性能优良的Ni690焊条.研究了Ni690焊条熔敷金属中Nb和Mn对拉伸性能的影响,结果表明:随着Nb含量从1.15％增加到3.24％,熔敷金属强度增加,断后伸长率下降;随着Mn含量从3.99％增加到4.44％,熔敷金属强度和断后伸长率变化不大.最后进行了Ni690焊条熔敷金属腐蚀试验.结果表...     

药芯焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感机理及其控制

分析了钛型气保护药芯焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感机理,探讨了熔敷金属韧性敏感性控制方法。结果表明,焊丝熔敷金属韧性对热输入的敏感性有2种不同试验结果。焊丝熔敷金属的组织是以针状铁素体为主体的混合组织,化学成分、氧含量及冷却速度是该类焊丝熔敷金属组织特性变化的主要影响因素。针状铁素体AF含量变化是导致韧性敏感的内因,焊丝品质的改善和提高,可以免遭韧性对热输入敏感之忧。工程上常用"工艺评定决定热输入"原则来控制焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感性,热输入的控制具有一定复杂性,应以实践经验处理为好。     

V含量及回火工艺对高强钢TIG焊熔敷金属组织性能的影响

采用四种不同V含量焊丝对高强钢板进行钨极氩弧焊试验,焊后对熔敷金属进行640 ℃保温2 h的回火处理. 研究了V含量和回火处理对熔敷金属微观组织及力学性能的影响. 结果表明,焊态及焊后回火态条件下,随着V含量的增加,熔敷金属强度升高,延伸率和冲击功降低,经回火处理后,不含V熔敷金属内晶界处析出M₂C碳化物,而含V熔敷金属内析出弥散分布的VC析出相,焊后回火过程中位错回复引起基体软化的作用高于M₂C及VC的析出强化作用,导致回火后强度降低,断后伸长率冲击吸收能量升高. 细小VC具有阻碍位错运动的作用,导致回火后含V熔敷金属仍保留较高的位错密度. 实际应用中应根据熔敷金属性能要求合理选择V含量及焊后回火工艺.     

热处理制度对异种钢接头的影响

为了找到热处理对异种钢焊缝的影响原因,对采用奥氏体不锈钢焊材的异种钢接头进行相同的热处理温度不同的保温时间的热处理,并对焊缝金属和接头进行金相和扫描电镜实验。通过对比发现：奥氏体不锈钢熔敷金属的铁素体分解是随着热处理时间的增加而增加,当热处理时间达到5h时,铁素体几乎完全分解;同时奥氏体不锈钢接头在低合金钢侧的碳迁移随着热处理时间的增加而增加,从而可以证明随着热处理时间的延长焊接接头的塑性和韧性也随之变差。     

1 000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织及性能

针对水电用1 000 MPa级高强钢设计了一种埋弧焊用焊丝、焊剂。借助JMat Pro软件对熔敷金属的组织和力学性能进行模拟,并通过拉伸试验、冲击试验、OM,SEM,EDS等手段对其进行评价。研究了熔敷金属成分和焊接热输入对熔敷金属组织及力学性能的影响。试验结果表明,研制的焊材焊接工艺性优良,通过控制合金元素含量使熔敷金属力学性能远高于标准值;重点分析了Cr含量对熔敷金属组织和力学性能的影响,熔敷金属中少量的Cr元素会提高针状铁素体含量,Cr元素含量较高时,会增加贝氏体含量,使熔敷金属强度不断提高,冲击韧性先提高后降低;随着焊接热输入的升高,熔敷金属中针状铁素体含量不断减少,先共析铁素体含量提高,组织粗化,熔敷金属强韧性不断降低。     

时效处理对ER347不锈钢熔敷金属微观组织和力学性能的影响

研究了ER347熔敷金属在750?℃长期时效过程中σ相的析出行为及其对力学性能的影响.结果显示,ER347熔敷金属的铁素体含量、硬度及冲击韧性与时效时间存在密切关联.ER347熔敷金属在750?℃时效时,随时效时间的延长,σ相析出增多,硬度增大,铁素体含量和韧性则降低.ER347熔敷金属焊态冲击韧性良好,时效处理后,韧...     

热输入及热处理对12Cr2Mo1R钢埋弧焊熔敷金属组织和性能的影响

对12Cr2Mo1R钢埋弧焊丝极材料进行了试验研究,分析了焊接热输入及焊后热处理对熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明,12Cr2Mo1R钢焊接材料熔敷金属组织主要为回火贝氏体。随着焊接热输入的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。在焊接热输入20~28. 29 kJ/cm的范围内焊接,可以获得较好的强度和韧性。当焊接热输入为22 kJ/cm时,熔敷金属获得最佳韧性。随着回火参数P值的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。试验用焊接材料的P值为19. 26~20. 71时,可以获得较好的强度和韧性。当P值为20. 62时,熔敷金属冲击韧性最佳。     

Ti含量对熔敷金属力学性能及焊缝中心显微组织的影响

文中以采用了Ti-B系的500 MPa级药芯焊丝YCJ501-1为对象,研究了Ti含量的变化对熔敷金属力学性能和焊缝中心显微组织的影响。研究表明,Ti含量偏低时,焊缝中心易形成网状的先共析铁素体,对冲击吸收功产生不良影响;当Ti含量偏高时,焊缝中心形成大量的针状铁素体和极少量先共析铁素体,导致焊缝金属塑性变差。当Ti含量合适时,熔敷金属的冲击韧性和塑性良好。     

焊态及焊后热处理熔敷金属组织及硬度分析

采用D132焊条在45钢母材金属上进行焊条电弧堆焊,熔敷金属为两层。为了减小熔敷金属内的焊接残余应力,改善其组织结构和硬度,对试样进行焊后热处理,回火温度分别为400℃、550℃和700℃,保温时间均为2 h。分析焊态及焊后热处理的熔敷金属显微组织和硬度,试验结果表明:焊态时的熔敷金属存在魏氏组织,但随着热处理温度的升高,魏氏组织消失,残余奥氏体的含量却在增多;对比发现,熔敷金属硬度值在回火温度为400℃时最大,在回火温度为700℃时最小,回火温度为550℃时熔敷金属的硬度值处在二者之间,由此可见,随着温度升高熔敷金属硬度值却在下降。     

焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响

通过对奥氏体不锈钢焊接试板进行不同保温时间的焊后热处理并做焊缝熔敷金属拉伸、侧向弯曲、晶间腐蚀试验,初步获得焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响规律。结果表明,在规定的保温温度范围内,随着焊后热处理时间的延长,奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的屈服强度逐渐降低,抗拉强度变化较小,塑性逐渐下降,含Cr含量高的奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的塑性下降趋势更为显著。     

大热输入条件下焊接材料熔敷金属韧性的变化及其控制

分析焊接热输入与熔敷金属韧性间的关系,探讨大热输入条件下熔敷金属韧性的影响因素及控制方法。研究表明,常规热输入与焊接材料熔敷金属间的关系取决于焊缝中针状铁素体AF含量,AF含量高韧性好,否则韧性差。焊缝中一定量的Ti、B、Ce、N、O、H等元素在焊接过程中的冶金作用是获得大热输入条件下满意熔敷金属低温韧性的重要影响因素。从选择添加元素、探讨韧化机理、试验确定焊缝中元素精准含量等方面入手的控制熔敷金属韧性原理,其终极目标是使焊缝金属获得85%以上AF组织。     

焊后热处理对E621T1-K2C熔敷金属性能和组织的影响

通过对不同热处理条件下低温钢E621T1-K2C的熔敷金属冲击韧性和拉伸性能的试验与分析,研究了焊后热处理状态对熔敷金属性能、组织和断口的影响。结果表明,经过焊后热处理,熔敷金属冲击韧性、拉伸性能下降明显,断后伸长率有所增加,冲击断口的断裂形式由韧性断裂逐步变为脆性断裂,金相组织变得粗大且不均匀。     

高温回火热处理对核级E316L不锈钢焊条熔敷金属性能的影响

对经历610℃恒温16 h高温热处理的E316L不锈钢焊条熔敷金属进行力学性能、抗晶间腐蚀性能和微观结构检验分析,结果表明:E316L不锈钢焊条熔敷金属室温抗拉强度升高,非比例延伸强度下降,断后伸长率下降,室温冲击吸收功下降10 J左右,微观组织中的岛状铁素体发生部分分解,析出相少量增加,但强度、断后伸长率、冲击吸收功、抗晶间腐蚀性能仍符合技术条件的要求,铁素体相基本特征未改变,少量M23C6析出相分布在奥氏体晶粒内部,未发生在晶界的聚集。研究表明,研发的E316L焊条熔敷金属经历610℃恒温16 h高温热处理后,其力学性能和抗腐蚀性能满足技术要求。     

焊接工艺参数对核电用ER308L焊丝熔敷金属性能的影响

采用三代核电研制的HS308LH焊丝通过自动钨极氩弧焊方法选用不同的焊接工艺参数,对熔敷金属进行力学性能、铁素体数和晶间腐蚀性能测试。研究结果表明:在研究的焊接参数范围内,焊接热输入和道间温度对熔敷金属力学性能和铁索体数元明显影响,熔敷金属焊态及尺寸稳定化处理态均无晶间腐蚀倾向。