HG70钢的焊接性分析

从焊接结合性能和焊接使用性能两方面对HG70钢的焊接性进行了系统地研究。在拘束焊接条件下，采用E6015-DI型焊条，试验钢板的冷裂纹率为零，说明焊接结合性能良好。焊接接头的拉伸、硬度和冲击韧性试验结果表明，粗晶区的硬度高而韧性低，回火区的强度低，细晶区具有良好的综合力学性能。微观组织分析结果表明，焊接接头形成了马氏体、粒状贝氏体、粒状组织等多种形态的组织。结合组织特点及其分布，对焊接接头的力学性能进行了讨论。     

B610CF钢焊接接头的组织及性能分析

在手工电弧焊和气体保护焊两种焊接方法下,对新开发的调质型低焊接裂纹敏感性低碳贝氏体钢B610CF焊接接头的微观组织和力学性能进行了试验研究.金相分析表明,焊接接头的母材区、焊缝区和热影响区组织均为铁索体和下贝氏体,在铁素体和贝氏体上还弥散分布着渗碳体,说明焊接接头的强度和韧性都较好.拉伸、冲击和弯曲试验表明,焊接接头的抗裂性能好,具有强度高、塑性好、低温韧性和应变失效性能优良的综合力学性能.     

Cu46Zr46Al8非晶合金电子束焊接特性分析

对Cu₄₆Zr₄₆Al₈非晶合金进行了电子束焊接,并分析了接头微观组织转变、显微硬度分布及拉伸性能.结果表明,Cu₄₆Zr₄₆Al₈非晶合金电子束焊接接头熔化区组织大部分仍为非晶态,过冷液相区内发生晶化形成Cu-Zr金属间化合物.焊接接头熔化区与母材硬度相当,过冷液相区硬度值显著降低.接头抗拉强度及韧性相比母材都明显降低,拉伸断裂于过冷液相区内的脆性化合物层,呈现典型的沿晶脆性断裂特征.     

细晶Q420低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用CO2气体保护焊对细晶Q420低合金高强钢进行焊接,用光学显微镜、扫描电镜分析了焊接接头显微组织及断口形貌,试验测试了焊接接头拉伸、弯曲及冲击性能.结果表明,细晶Q420钢母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,选用ER55-G焊丝所得焊接接头焊缝金属具有比母材更高的抗拉强度,焊缝及热影响区均具有良好的冲击性能,断口为典型韧窝状延性断裂形态.在所选焊接工艺参数下,其热影响区表现出比焊缝金属更好的冲击性能.     

金属铪真空电子束焊接工艺及组织性能研究

采用真空电子束焊接工艺焊接金属铪板材，研究了金属铪焊后的微观组织和力学性能。结果表明，金属铪在焊接电压为60 kV、焊接束流为36 mA/40 mA、焊接速度为1000 mm/min的工艺条件下，可以实现金属铪的稳定焊接，获得无内部缺陷的焊接接头。金属铪组织为晶粒大小一致、晶界清晰的等轴晶组织，晶粒度达到10级。经真空电子束焊接后，其焊缝区的晶粒明显长大，表现为不均匀分布的、粗大的树枝晶组织，并存在少量的退火孪晶组织。由于焊缝区域晶粒粗化及树枝晶的形成，金属铪真空电子束焊接接头的拉伸性能显著低于母材，断后伸长率仅约为母材的50%。同时，金属铪焊缝拉伸断口形貌呈现光滑的解理台阶、撕裂痕、裂纹等解理断裂特征，并伴有河流状花样，为脆性断裂。     

AZ91B镁合金TIG焊接头组织与性能

使用AZ61和AZ91焊丝TIG焊AZ91B镁合金均可获得组织致密、焊缝与母材结合良好的焊接接头。焊缝组织由分枝发达、呈雪化状的α枝晶以及晶间(α Mg17Al2)低熔点共晶体组成；熔合区组织由细小的α-Mg等轴晶和晶间共晶体组成；热影响区组织接近母材，由粗大的α-Mg树枝品和分布于其间的α Mg17Al2共晶体组成。由于焊接过程中镁的过热蒸发，导致焊缝相对含Al量升高，共晶体含量增多，从而使焊缝热裂纹倾向增大。使用ER AZ61焊接AZ91B合金更易获得抗热裂性能高、与母材成分和组织一致性好的接头；而且接头抗拉强度和伸长率也较高。     

因瓦合金4J36等离子焊接工艺及接头性能

试验采用等离子弧焊设备对4J36因瓦合金板材进行焊接工艺试验,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计等手段分析接头的微观组织和力学性能.结果表明,合理的等离子工艺参数下焊接接头成形良好,抗拉强度可达到母材的93.6%;接头基体为γ相,同时存在γ'(Ni₃(Al,Ti))强化相;母材为细小的等轴晶,焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;焊接接头拉伸断口表现为韧性断裂,硬度最低值出现在热影响区.     

ZK60镁合金CO2激光焊接接头的组织与性能

采用CO2激光对轧制态细晶粒ZK60镁合金板材进行了焊接.研究了焊接工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响规律,并分析了细晶粒镁合金板材的焊接特点.结果表明,在合适的工艺条件下,可以获得成形性能良好,无半熔化区(PMZ)液化裂纹的焊接接头;其抗拉强度和伸长率达到了295 MPa,11.7％,分别为母材的91％和62％;熔池(FZ)边界处的胞状晶和柱状晶区范围较窄,约为20 μm,熔池区由细小的等轴晶构成;从熔池区(FZ)到热影响区(HAZ)再到母材(BM)晶粒尺寸差别在3 μm以下,焊接接头呈韧性断裂模式.     

建筑用铁素体不锈钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以建筑用铁素体不锈钢为研究对象,通过控制焊接工艺参数研究了焊接电流对焊接接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,焊接接头由热影响区、熔合区和焊缝区3部分组成。随着焊接电流的增加,焊接热影响区的粗晶区和焊缝区中的铁素体晶粒明显粗化,改变了焊接接头的强度和塑性。焊接电流为50 A时,焊接效果最佳。     

基于改进Voronoi图法的焊接接头微观组织建模

为了从微观尺度研究焊接接头的疲劳裂纹萌生过程,对传统的Voronoi图法进行改进,建立了焊接接头焊缝区柱状晶及细、粗等轴晶混合晶区的微观组织模型.?首先依据金相试验结果将焊缝区划分不同微观区域,通过控制不同微区种子点的密度和位置生成等轴晶及柱状晶微观组织模型,再通过布尔运算合并微区,建立焊缝区混合晶区微观组织模型.?结...     

400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头组织与性能

采用普通电弧焊方法（手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊）对400MPa级超细晶粒钢进行焊接,并对不同工艺条件下的焊接接头的组织与性能进行了分析。结果表明,400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头热影响区存在着明显的晶粒长大现象;手工电弧焊和埋弧焊焊接接头性能明显下降,而二筘化碳气体保护焊焊接接头性能下降不明显。根据试验结果,实际生产中可以利用二氧化碳气体保护焊方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

通过温度场数值模拟分析窄间隙埋弧焊过热区组织演化

多层多道焊时,后层焊道的热量会对前层焊道起到热处理的作用,使前层焊道的热影响区组织尤其是过热区组织发生转变,进而改变接头的力学性能.文中采用数值模拟技术,从温度场与组织转变对应关系的角度分析特定焊接工艺下的单丝、双丝窄间隙埋弧焊坡口侧壁过热粗晶区的组织演化过程.模拟结果表明,针对两种焊接形式,焊道厚度为4 mm时,单丝焊原过热区约有50%最终经历正火作用,双丝焊约有55%~60%.针对双丝焊前后焊丝的不同作用,改变焊接工艺,适当降低前丝焊接电流,可以获得更小的坡口侧壁过热粗晶区,并且后层焊道对前层焊道的热处理效果更好.     

Q690C低碳粒贝钢多层MAG焊接头组织与性能

为提高效率、获得理想断裂位置并改善热影响区韧性,对控扎控冷工艺生产的8 mm厚Q690C低碳粒贝钢,选用等强度匹配的焊丝,采用无预热、低热输入(10 kJ/cm以下)三层全自动MAG工艺施焊.结果表明,无裂纹与成形缺陷;拉、弯与冲击性能均合格.焊缝为针状铁素体,韧性优异;仅在较窄的部分相变区(单道约0.2~0.4 mm)因回火而出现软化,但未对抗拉性能形成危害;因热输入低,拉伸断裂位置距焊缝更远;虽然熔合区与粗晶区为粗大平行上贝板条束+M-A组元,出现了硬化,但低热输入的低过热效果与两次后续焊道对贝氏体基体的明显回火作用改善了熔合区在0℃的冲击韧性.     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

屈服强度900 MPa级高强钢焊接工艺

针对煤矿机械用屈服强度900 MPa级高强钢板焊接工艺特点,研究了该钢材焊接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的影响.结果表明,SHT900D钢有较强的淬硬倾向,焊接过程中应采取必要的措施防止焊接冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,应合理控制焊接热输入量及焊道间温度.研究成果已成功应用于高端液压支架的焊接.     

Effect of thermal cycle on microstructure and mechanical properties of CLAM steel weld CGHAZ

Abstract

Based on the previous work of SHCCT diagram developing of China low activation martensitic (CLAM) steel, the effect of thermal cycle on the microstructure and mechanical properties of CLAM steel weld is investigated using physical thermal simulation (Gleeble 3500) to control heat input accurately. Three conditions including single layer, double layer welding and post-weld heat treatment (PWHT) are involved. The results show that higher cooling rate leads to better grain refinement but higher hardness in the coarse grained heat affected zone. Precipitation of delta ferrite is relatively severe when the cooling rate is low. Thermal cycle during double layer welding has an obvious weakening effect on mechanical properties, which mainly results from the larger quantity of delta ferrite precipitates. The microstructure and mechanical properties of CLAM steel joints can be improved by PWHT. Hardness of heat-affected zone tends to keep uniform with the increase of tempering temperature.     

Fracture toughness of structural aluminium alloy thick plate joints by friction stir welding

Abstract

The fracture toughness in a friction stir welded joint of thick plates of structural aluminium alloy type A5083-O is investigated. A joint between two 25 mm thick plates is fabricated by one sided, one pass friction stir welding. The Charpy impact energy and critical crack tip opening displacement (CTOD) in the friction stir weld are much higher than those in the base metal or heat affected zone, whereas mechanical properties such as stress–strain curve and Vickers hardness are not conspicuously different. The effects of the microstructure on crack initiation and propagation are studied in order to clarify the difference in fracture toughness between the stir zone and base metal. The analyses of the fracture resistance curves and the diameters of dimples in the fracture surface after both tensile and bending tests show that the fine grained microstructure in the stir zone helps to increase ductile crack initiation and propagation resistance. It is found that the high fracture toughness value in the stir zone is affected by the fine grained microstructure in friction stir welds.     

2219铝合金不同气氛下TIG焊焊接接头组织性能

为研究氦弧TIG焊焊缝质量,对比分析了2219铝合金氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊缝成形及组织性能.结果表明,在背部熔宽相同的条件下,氦弧TIG焊焊缝正面熔宽、下塌量及热影响区宽度均小于氩弧TIG焊,氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊缝的微观组织及第二相组织基本相似,焊缝区晶粒为等轴晶,热影响区晶粒为粗大的板条状,组织为粗大的α铝基体与金属间化合物Al₂Cu及少量的共晶组织,焊缝区的第二相组织明显多于热影响区,无法发挥弥散强化的作用.氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊接接头的断裂方式均为韧性断裂,抗拉强度基本保持一致,氦弧TIG焊焊接接头的断裂总延伸率高于氩弧TIG焊,维氏硬度高于氩弧TIG焊焊缝的硬度.     

BWELDY960Q钢焊接热模拟热影响区组织与性能

采用焊接热模拟技术模拟BWELDY960Q钢焊接热影响区,在不同峰值温度条件下,研究热影响区各区域组织与性能的变化规律. 结果表明,热影响区各微区组织形态不同,粗晶区的组织为板条状马氏体,细晶区的组织为细晶板条马氏体,不完全重结晶区的组织为马氏体、索氏体和铁素体的混合组织,回火区组织为回火索氏体. 峰值温度达到1 200 ℃时,热影响区原始奥氏体晶粒已经开始粗化,并越接近熔合区,晶粒粗化现象越显著. 粗晶区冲击韧性较低,韧性损失为母材的82.17%,不完全重结晶区的冲击韧性损失为母材的46.53%. 模拟焊接热影响区组织比实际焊接热影响区组织更粗大.     

焊接热输入对800MPa超级钢焊接接头组织性能的影响

对800 MPa超级钢不同焊接热输入作用下HAZ组织和性能进行了研究.结果表明,800 MPa超级钢在焊接热循环作用下HAZ晶粒明显长大,随着焊接热输入的增大,晶粒长大的趋势越显著;HAZ包含有超低碳贝氏体和细小铁素体等组织,过热区组织在焊接热循环的作用下变化明显,是断裂裂纹的发源地;不同焊接热输入下,整个HAZ的硬度...