压力机摇杆轴断裂分析

采用化学成分、金相检查、粗晶试验、力学性能等试验方法对摇杆轴断口的裂纹进行了分析.结果表明,轴的焊缝中存在气孔、夹渣、未熔合、冷裂纹等焊接缺陷,成为应力集中的发源地,产生数个疲劳裂纹源,大大降低了焊缝金属的疲劳强度,这些裂纹在工作应力的作用下快速扩展,当实际工作应力超过材料的疲劳极限时,导致摇杆轴疲劳断裂.     

材料表面质量对焊接接头应力腐蚀开裂的影响

通过外观检查、化学成分分析、力学性能测试、渗透探伤及金相检验,对表面质量好与表面质量差的母材(合格母材与不合格母材)进行对比;并将选用两种母材的焊接结构件在有腐蚀介质的环境下经过2a(年)的运行试验后进行对比,结果表明:母材存在表面质量缺陷时,母材及焊接接头在有腐蚀介质的环境下,出现腐蚀现象,产生腐蚀坑;焊缝熔合线处的腐蚀坑在拉应力作用下产生裂纹,形成非过载的损伤型断口;母材不存在表面质量缺陷时,未发生腐蚀现象,未发现焊缝裂纹。     

基于惰性气体钨极保护焊受电弓用6082铝合金角接接头开裂分析

受电弓在组装时发现下臂主轴与吊耳所组成的角接接头近焊缝区出现表面裂纹,结合焊接结构和实际工艺,通过材料理化性能试验、T型接头裂纹敏感性分析、焊接接头裂纹断面宏观和微观检查,对裂纹产生的原因及机理进行了分析。结果表明：受电弓下臂主轴与吊耳的焊接接头近焊缝区开裂是由于热输入过大而引起的液化裂纹,而吊耳装配时的锤击导致该液化裂纹进一步扩展,形成了沿焊趾的开裂。最后提出了预防裂纹的措施,保证了产品的焊接质量。     

氧枪喷头焊缝开裂分析

采用无损检测、化学成分分析、力学性能测定、金相检验以及断口宏、微观分析等方法，对宝钢二炼钢1＃四孔氧枪喷头的铜－钢焊接接头的开裂进行了分析。认为，钢母材与焊缝未熔合以及焊缝内部产生了脆性化合物是导致氧枪喷头焊缝开裂的主要原因。     

酸洗-冷轧联合机组闪光焊接头断带原因分析

采用宏观分析、力学性能测试、金相检验和断口分析等手段对某酸洗-冷轧机组闪光焊低碳Stb35L钢薄板接头在冷轧过程中频繁出现断带的原因进行了分析。结果表明:闪光焊接头发生开裂和断带的主要原因是其热轧原料钢板的头尾板形较差,而闪光焊前又未对其进行校平或剪切,从而导致接头局部出现焊缝搭接错边现象;在冷轧过程中,焊缝搭接处产生折叠和缺口裂纹,裂纹不断扩展最终导致断带;另焊缝中存在未挤压干净的链状氧化物是导致接头开裂和断带的另一个原因。     

核电站安全端焊后熔合线开裂原因

某核电站安全端在异种钢焊接后,其18MnD5低合金母材和E309L不锈钢堆焊层沿熔合线发生开裂。通过宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验及微观分析等方法对该安全端焊后熔合线的开裂原因进行了分析。结果表明:由于焊接热输入过小,熔池温度不够,冷却速度过快,从而产生了马氏体淬硬组织,使得熔合线处产生应力集中,造成安全端18MnD5低合金母材和E309L不锈钢堆焊层之间发生开裂。同时主裂纹引起了不锈钢焊缝沿晶二次开裂,冷却速度过快加快了二次裂纹的萌生和扩展,从而加速了安全端熔合线的开裂。     

汽轮机抽汽疏水管焊缝开裂原因分析

某电厂汽轮机二级抽汽疏水管在运行过程中于焊缝处发生开裂。采用宏观分析、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析等方法对疏水管焊缝开裂原因进行了分析。结果表明:由于该疏水管直管和弯管对接焊后未进行去应力焊后热处理,焊缝处残余应力较高;在焊接残余应力、工作应力及氯离子的共同作用下,疏水管焊缝内壁萌生裂纹,裂纹由管内壁向外壁不断扩展,最终导致疏水管发生应力腐蚀开裂。     

LF2铝合金燃油导管接头焊缝开裂原因及改进

焊接于LF2铝合金燃油系统导管上的传感器管接头,使用一段时间后在焊缝焊趾处出现裂纹。采用宏观观察、断口宏观、金相检验、焊接质量检查及焊接结构改进验证试验等方法对开裂原因进行了分析。结果表明:该LF2铝合金燃油导管接头的开裂性质为疲劳开裂。裂纹起源于导管外表面应力集中处,燃油管管接头焊缝焊趾处应力水平较高,且受到与导管轴向垂直方向的振动应力的叠加,最终导致焊缝开裂。     

高温临氢Cr5Mo管线异质焊接接头延寿分析

通过对一服役１０＾５ｈ的Ｃｒ５Ｍｏ工艺管线异质焊接接头的力学性能，焊缝界面组织变化，碳扩散和热应力的测试分析，发现异质焊接接头的焊接过程中存在一些焊接缺陷，如未熔合，夹渣等，其中未熔合深度达壁厚的２／３，但这些缺隐在服役过程中并未扩展，主要原因是管线中应力水平较低，母材与焊缝组织是正常的，焊缝熔点线处应力最高；焊接熔合区存碳迁移，因此焊接熔合区是薄弱环节，应加强监控，综合上述分析结果，在高温低应力     

客运专线铁路道岔台板焊缝开裂分析

针对时速250 km/h客运专线铁路道岔台板组焊后焊缝发生的开裂,对焊缝外观质量及显微组织、裂纹形貌和相关焊接件的理化性能进行了分析。结果表明:台板焊缝开裂位置厚度较小,当焊缝过大和焊接温度过高时极易形成结晶裂纹。在满足技术设计要求的前提下,减小台板焊缝尺寸,可避免焊接时台板焊缝发生开裂。     

轨道交通用6082-T6铝合金MIG焊接接头组织与疲劳性能

对轨道交通用6082-T6铝合金进行MIG焊接,使用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计分别对焊接接头的显微组织、相结构与显微硬度进行观察与分析。结果表明,熔合区为柱状晶组织,焊缝主要由树枝晶和胞状晶组成,焊缝中心为等轴晶,焊缝体现出联生结晶的特点。母材相组成为基体α-Al固溶体、β-Mg2Si以及单质Si,焊缝金属相组成主要为α-Al固溶体。热影响区的宽度达31mm,且存在一个软化区。设定应力比R=0,测试了铝合金的疲劳寿命,通过拟合试验数据得到S-N曲线,得到MIG焊接6082-T6铝合金焊接接头的条件疲劳极限为99MPa,为母材的72.26%。用扫描电镜对疲劳断口进行观察和分析,结果表明,疲劳断口分布的二次裂纹促进了疲劳裂纹萌生和扩展,第二相粒子对疲劳裂纹的萌生起着重要的作用,焊缝中的气孔则容易成为疲劳源。稳态扩展区出现大量呈平行趋势且具有规则间距的疲劳条带,瞬断区存在大量韧窝和撕裂棱,体现出韧性断裂的特征。     

TP347HFG/12Cr1MoVG异种钢焊接接头开裂原因

某大型电站锅炉屏式过热器TP347HFG/12Cr1MoVG异种钢钨极气体保护全氩弧焊接接头服役1.5×10⁴ h后频繁发生开裂泄漏。利用宏观观察、金相检验、扫描电镜分析及力学性能测试等方法对该过热器TP347HFG/12Cr1MoVG异种钢接头进行开裂原因分析。结果表明：异种钢接头焊接工艺不当,导致了12Cr1MoVG侧熔合线镍基填充金属与母材未有效熔合,使TP347HFG/12Cr1MoVG异种钢接头发生早期开裂失效。     

制氢转化炉炉管下法兰失效分析

工程停修后制氢转化炉炉管下法兰开工试车时发生开裂泄漏.就此,对下法兰进行了裂纹宏观分析、化学成分分析、金相分析、断口形貌观察及腐蚀产物分析.结果表明,下法兰焊缝、热影响区及母材均发生了一定程度的敏化.下法兰的开裂属于敏化状态下的连多硫酸应力腐蚀开裂,这种开裂,除工作条件、环境因素外,还与材料不符合标准有关,建议选用双相不锈钢或耐热不锈钢加以避免.     

20钢管焊缝开裂分析

通过对焊管理化检测及断口分析，确认了焊缝开裂是由于钢中存在着大量的MnS夹杂物，在高频焊接时，又在焊缝区，熔合区和热影响区形成了较多球状MnS夹杂和大块状铁的氧化物及硫氧复合型夹杂物，并在热应力作用下产生了微裂纹。在上述因素下，钢管在压扁试验时即产生开裂。     

2195-2219异种铝合金焊接接头的微观组织和性能

用钨极氩弧焊(TIG)和变极性等离子弧焊(VPPA)对2195与2219异种铝合金进行平板对接焊，研究了不同焊接方法和在有无保护气氛条件下焊接接头的显微组织和性能。结果表明，在用TIG和VPPA工艺焊接的接头区域都没有出现宏观热裂纹，能量密度高、焊接快和热输入量小的VPPA工艺使焊缝区域较窄；异种铝合金焊缝接头熔合线附近的主要析出相为θ相，在焊缝区域有α-Al与θ相组成的共晶组织；在TIG工艺和有气氛保护的VPPA工艺的焊接接头区域没有出现局部软化现象，焊缝区域的硬度与2219侧母材相同。TIG工艺的焊接接头，其抗拉强度更高。     

CFETR真空室焊接接头力学性能分析

研究分析了中国聚变工程实验堆(CFETR)对真空室焊接的焊缝接头机械性能要求及本征特点,应用ANSYS软件建立了考虑热影响区的焊接接头有限元模型,数值分析了焊接接头结构参数与接头整体力学性能的关系,并基于窄间隙钨极氩弧焊制作了焊接试件,进行了性能测试和显微组织形貌实验。结果表明,试件未出现热裂纹和未熔合等缺陷;窄间隙钨极氩弧焊热输入较小,热影响区晶粒长大不明显,未出现明显软化,其宽度对提高焊接接头整体强度影响最大。阐释了焊接接头结构的力学特征及形成机制,为聚变堆真空室焊接接头结构设计和焊接工艺的优化提了供理论依据。     

焊丝成分对超高强装甲钢焊接接头组织与性能的影响

利用气体保护电弧焊工艺完成了4.5 mm和9.0 mm超高强装甲钢的焊接,研究了焊丝(MG70S-6和ER307Si焊丝)成分对接头组织与性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征方法对焊接接头各区域进行微观组织和物相结构的分析,并测试了接头的硬度分布、拉伸性能和冲击韧性。结果表明,焊接接头成形质量良好,无明显未熔合、气孔、裂纹等缺陷,焊缝区组织为片状马氏体、针状铁素体和少量粒状贝氏体,完全淬火区组织为马氏体和贝氏体,不完全淬火区组织为马氏体和铁素体,回火区析出网状渗碳体。焊接接头的热影响区软化现象较为明显,接头难以达到与母材等强,断裂主要发生在焊缝区,呈现出脆性断裂特征。采用ER307Si焊丝焊接的9.0 mm装甲钢接头的焊缝室温冲击功达到94 J,完全满足使用要求。     

Inconel 718 激光焊接接头组织与热影响区裂纹研究

采用CO2激光器对板厚为11mm的Inconel 718合金进行激光焊接,并利用金相分析和扫描电镜对Inconel 718激光焊接接头各区域组织以及热影响区显微裂纹产生的原因进行了分析。研究发现:利用激光对Inconel718进行焊接,可以获得成形良好的焊接接头;焊缝区域组织为铸造组织,从熔合线到焊缝中心由较长的树枝晶逐步变为等轴晶;热影响区因受循环热输入的影响,晶界较母材出现粗化现象,且在钉头缩颈处出现沿粗化的晶界扩展的液化裂纹,裂纹两侧存在低熔点共晶体,主要富集Nb及Mo元素,低熔点共晶体在热输入影响下发生液化是裂纹产生的主要原因。     

高速列车A7N01S铝合金车体横梁失效原因分析

某型高速列车车体横梁与补强板的焊缝处出现裂纹并发生断裂.为确定失效机理,对断裂部位宏观形貌、金相组织、化学成分及断口形貌等进行分析.研究表明,横梁失效主要是由近缝区母材的液化裂纹、焊缝处的结晶裂纹、未熔合和气孔等缺陷引起的.这些缺陷主要是源于焊接线能量过大、其它焊接参数选择不当以及焊接结构设计不合理.     

焊丝成分对T91/316L异种钢焊接接头微观组织和力学性能的影响

T91马氏体钢与316L奥氏体钢异种钢的焊接主要应用于超超临界机组(USC)和核电领域中的加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS)。本研究采用ER309L、ER316L和ERNiCr-3三种不同的焊丝,使用钨极氩弧(TIG)焊对T91马氏体不锈钢和316L奥氏体不锈钢进行了焊接,并对焊接接头进行了微观组织和力学性能分析,同时研究了焊后热处理对焊接接头的影响规律。研究结果表明,使用三种焊丝获得的焊缝的微观组织都是粗大的奥氏体枝晶,且其枝晶的晶粒垂直于熔合线往焊缝中心生长。焊态下焊接接头拉伸试样在T91侧的粗晶热影响区(CGHAZ)发生脆性断裂,经过焊后热处理(750 ℃/1 h)的焊接拉伸试样的韧性断裂均发生在316L母材处,且抗拉强度显著上升,这表明焊后热处理能够提高T91/316L异种钢焊接接头的拉伸性能。在未焊后热处理状态下,使用ERNiCr-3焊丝获得的焊接接头焊缝的冲击性能优于其他焊丝。焊态下焊接接头硬度在T91侧熔合线处显著升高,而焊后热处理后T91侧熔合线处的硬度凸起几乎消失。