碱性双熔敷极焊条电弧焊焊接接头形态和组织研究

通过焊接工艺性试验和光学显微组织分析,研究了焊条间隙和焊接电流对低氢钠型双熔敷极焊条间接电弧焊焊接接头形态和组织的影响.研究表明:低氢钠型双熔敷极焊条,在两芯间隙确定的条件下,随着焊接电流的增大,焊缝熔宽、熔深均增大,在焊接电流为160～200 A的条件下焊接时,可获得良好的焊缝成形;相同电流下的双熔敷极焊条电弧焊的焊缝熔合比要比单熔敷极电弧焊的焊缝熔合比明显减小;双熔敷极焊条间接电弧焊焊缝组织主要是针状铁素体、少量的块状铁素体和珠光体组成的柱状晶,熔合区和过热区主要是晶粒粗大铁素体、珠光体晶粒以及部分魏氏组织,随着焊接电流的增大,晶粒均逐渐增大.     

双熔敷极耐磨堆焊焊条焊接稳定性的分析

针对φ4.0 mm的双熔敷极耐磨堆焊焊条电弧焊中焊条参数与焊接工艺参数对焊接稳定性的影响进行了研究.结果表明,双熔敷极耐磨堆焊焊条电弧焊电弧电压主要由焊条的双芯间距决定,并受到熔滴过渡、电弧吹力等因素的影响,双芯间距太小或者太大都不利于焊接稳定,当双芯间距为1.0mm时,电弧电压为33 V左右,焊接稳定性优良;药皮重量系数为45％～ 56％时,保护效果较好,冶金反应充分,焊接稳定,熔覆层硬度HHRc＞6 200 MPa;焊接电流选择180～200 A为宜,这比传统同规格耐磨堆焊焊条焊接电流大且可调范围窄;焊条与工件间的距离为7 mm时,焊接稳定性较好,焊缝与母材熔合良好.     

P12钢厚壁高压管焊接接头的组织和性能

采用光学显微境、扫描电镜、显微硬度仪等试验手段对P12钢厚壁高压管焊接接头各区的显微组织及力学性能进行了研究。试验结果表明:采用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊填充、埋弧焊盖面的焊接工艺,可以获得良好的焊接接头;接头抗拉强度与母材的相当,弯曲性能良好,并具有很高的冲击韧性;焊缝区组织为粒状贝氏体+铁素体,粗晶热影响区组织为粒状贝氏体+少量板条马氏体,热影响区的晶粒大小不一,组织不均匀;焊缝和热影响区的硬度均高于母材,但总体硬度分布相对平缓。     

SMAW和GTAW对2205双相不锈钢焊缝组织与耐蚀性影响

研究了2205双相不锈钢在手工电弧焊(SMAW)和钨极氩弧焊(GTAW)两种焊接方法下所得焊缝的微观组织及用化学浸泡法所测得的焊缝耐蚀性.结果表明:GTAW焊缝中奥氏体相更多,且相比例更接近母材.在不同浓度下的FeCl3溶液中,GTAW焊缝比SMAW焊缝表现出更好的耐蚀性,并且GTAW焊缝耐蚀性更接近或略好于母材.     

激光焊接异种钢组织及显微硬度分析

采用激光摆动焊接方法焊接异种钢,利用JMATPro软件计算了母材3Cr13,VG10的平衡相图,通过XRD,SEM,EPMA等技术分别对焊缝、熔合区、热影响区的相组成和显微组织进行了分析,测定了焊接接头的显微硬度分布. 试验结果表明,焊缝主要为α相和碳化物M₇C₃;从熔合线到焊缝中心,组织由平面晶逐渐变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶、柱状晶、等轴晶. 焊缝组织存在显微偏析,其中C,Cr元素在晶界富集,Fe元素在晶内富集,同时在晶界处有条棒状的M₇C₃析出. 熔合线附近的母材处有C迁移现象,其中3Cr13侧母材处有类针状马氏体组织产生,VG10侧熔合区存在非对流混合区,在该位置有块状、岛状组织嵌入母材,且在该组织上有片层状的碳化物生成. 熔合线两侧的母材硬度值最大,焊缝区硬度变化较小,热影响区硬度随着远离焊缝中心距离的增加而逐渐减少.     

焊接工艺对SS400钢单道次焊接组织和显微硬度分布的影响

为了得到焊接工艺对SS400薄板单道次焊接组织和显微硬度分布的影响,利用焊条电弧焊采用不同焊接工艺对SS400薄板进行了焊接试验,并对接头组织和显微硬度分布进行观察和分析。试验结果表明:热输入对焊缝组织有较大影响。当采用低热输入HJ506焊条进行焊接时,焊缝中产生了大量针状铁素体,且组织晶粒细小。当采用HJ422较小能量焊接时,熔合区出现了软化现象,软化区的硬度较母材平均硬度降低幅度约10%。焊接工艺对粗晶区组织影响较小,均为粗大的晶粒组织,无软化现象。     

建筑用复合钢板的焊接工艺及焊后组织与性能

采用钨极氩弧焊（TIG）和焊条电弧焊（SMAW）对建筑用2205/16MnR复合板材进行了焊接处理,研究了3种焊接工艺下焊接接头的力学性能与显微组织。结果表明,3种焊接工艺焊接接头的外观成形性和界面结合性都较为良好,在焊缝中没有发现气孔、夹杂等缺陷,焊条电弧焊焊接接头的抗拉强度和断后伸长率高于氩弧焊接头;覆层2205钢侧焊接接头母材组织为铁素体+奥氏体,热影响区铁素体量为50.5%~58.6%;基层16MnR合金钢侧母材组织为珠光体+铁素体,焊接接头热影响区铁素体含量为42%~54%。     

新型双熔敷极TiC-VC增强耐磨堆焊组织与性能

采用钛铁、钒铁和石墨等原材料,首次利用新颖的双熔敷极焊条电弧焊,合成TiC-VC超硬质颗粒增强Fe基堆焊层.利用X射线衍射、扫描电镜、耐磨性试验分析了堆焊层的组织与耐磨性能.结果表明,双熔敷极焊条电弧焊条件下,其特殊的电弧结构使得Ti元素主要起脱氧剂的作用,用于形成碳化物的很少,堆焊层中仅有少量TiC形成.堆焊层主要以...     

2205双相不锈钢焊接工艺

采用钨极氩弧焊(TIG)打底,分别采用焊条电弧焊(SMAW)盖面和钨极氩弧焊(TIG)盖面两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,对焊接接头的组织和耐晶间腐蚀性能进行了分析和检测。结果表明,热输入量大的钨极氩弧焊(TIG)盖面焊接接头焊缝中心和热影响区奥氏体含量多于焊条电弧焊(SMAW),且奥氏体相交织成网状结构;焊条电弧焊(SMAW)焊缝中心存在大量第二相粒子,第二相粒子主要由于脱渣不充分导致,而第二相粒子的存在严重影响焊缝中心的耐晶间腐蚀性能。     

10Ni3CrMoV钢CO2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。     

X80管线钢埋弧焊焊接接头的组织和腐蚀性能

采用H08MnMoA焊丝埋弧焊焊接X80管线钢.利用扫描电镜分析焊接接头微观组织;采用动电位极化和电化学阻抗法研究了X80管线钢其焊接接头在0.5 mol/LNaHCO3+0.02 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,在0.5 mol/L NaHCO3+0.02mol/L NaCl溶液中,由于显微组织上的差...     

Study on the microstructure,mechanical properties and corrosion behaviour of S355JR/316L dissimilar welded joint prepared by gas tungsten arc welding multi-pass welding process

In this study, the joints of dissimilar materials between S355JR carbon steel and 316L stainless steel were welded by gas tungsten arc welding (GTAW) multi-pass welding process. Characterisations of microstructure, mechanical properties and corrosion behaviours of dissimilar joint were investigated. The experimental results reveal that the microstructure of weld metal (WM) is austenite and vermiform δ-ferrite, and they cross-distribute in the weld seam. Moreover, there is a decarburisation layer on the interface of S355JR/WM, but the detrimental phase σ and M₂₃C₆ (chromium carbide) are not observed in the WM through X-ray diffraction. The fracture of the S355JR/316L welded joints always occurs in the S355JR heat affected zone during tensile test. Mechanical properties of the welded joints prepared by GTAW can meet the requirements of engineering application. The electrochemical corrosion test is also indicates that the corrosion resistance of WM decreases compared with the 316L base material. The corrosion products of S355JR/316L dissimilar welded joints in 3.5?wt-% NaCl aqueous solution mainly are α-Fe and FeOOH.     

3Cr低合金钢焊接接头腐蚀膜对基体的保护作用

利用扫描电镜分析3Cr低合金管线钢高频电阻焊接头微观组织,采用高温高压反应釜和电化学阻抗测试技术对焊接接头的CO₂腐蚀行为进行研究. 3Cr低合金钢高频电阻焊焊缝和母材的化学成分一致,组织均为铁素体+珠光体,且焊缝组织更加细小、均匀. 失重试验结果表明,焊接接头的腐蚀速率比母材小0.28 mm/年. 电化学阻抗测试结果表明,浸泡时间48和168 h后,焊缝表面腐蚀膜电阻均大于母材,焊缝腐蚀膜对基体的保护性均好于母材. 这是由于焊缝组织分布均匀细小,表面腐蚀膜均比母材均匀和致密. 浸泡48 h时焊缝表面为双层膜结构,母材为单层膜;浸泡168 h时焊缝和母材表面均为单层膜结构.     

焊接方法对双相不锈钢焊接接头耐蚀性的影响

采用气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）对2205双相不锈钢进行焊接,采用光学显微镜对接头组织进行观察,采用数点法计算铁素体相的含量,测定接头的耐点蚀和耐CO2应力腐蚀性能,研究焊接方法对接头耐蚀性的影响。结果表明,焊接方法影响焊缝组织形态及铁素体含量。GTAW焊缝由不规则的条状组织和两相交织分布的块状组织组成,而SMAW和SAW焊缝为方位不一的条状组织和少量的块状组织。GTAW和SMAW焊缝的铁素体含量为35％～55％,而SAW的不足20％。接头的耐蚀性与铁素体相比例密切相关,GTAW、SMAW和SAW的耐蚀性依次降低。从铁素体相比例和耐蚀性角度考虑,GTAW和SMAW能够获得满意的焊接接头。     

保护气体对440MPa HSLA钢GMAW焊缝组织及韧性的影响

采用不同保护气体对440 MPa级低合金高强钢(HSLA钢)进行气保焊焊接,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对焊缝微观组织及夹杂物形貌进行了观察,研究了保护气体组成对焊缝组织及韧性的影响,并分析了不同成分保护气体对焊缝夹杂物大小、数量及其成分的影响.结果表明,保护气体为100％ CO2,焊缝金属韧性较差;保护气体(体积分数)为80％ Ar+20％ CO2和90％ Ar+ 10％ CO2,焊缝金属韧性较好.100％ CO2气体保护焊焊缝组织主要为铁素体和贝氏体,混合气体保护焊(20％ CO2和10％ CO2)焊缝组织主要为针状铁素体和少量侧板条铁素体.随着保护气体中CO2含量的减少,焊缝金属中夹杂物数量、尺寸均降低,且成分发生变化.对于440 MPa级HSLA钢,合理的保护气体组成可以得到良好的焊接质量.     

Welding Heat Input Influence on UNS S82441 Lean Duplex Stainless Steel Corrosion Resistance Assessed by Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET)

The precipitation of the intermetallic phases can impair mechanical and corrosion properties. In the case of lean duplex stainless steels, they present solidification mode as primary ferrite, with austenite precipitation in the solid state, during cooling. This means the heat-affected zone balanced microstructure can be changed during the welding by the cooling rate, which is associated to the welding heat input, the thickness of the plate and the physical properties of the material. This work intends to present the influence of welding heat input on the corrosion resistance of UNS S82441 lean duplex stainless steel. The gas metal arc welding process was used to make the weld beads, using ER2209 as filler metal, which characterizes a dissimilar welded joint. The corrosion resistance of these specimens was analyzed through scanning vibrating electrode technique. It was observed that welding heat input variation distinctly influences corrosion in different zones of the weld beads over the specimen exposure time. The weld bead under intermediate welding heat input showed the highest corrosion rate and the one under the highest welding heat input, the lowest corrosion rate intensity.     

Inconel625等离子弧焊接头组织与接头性能研究

对4 mm镍基高温合金Inconel625薄板进行等离子弧焊实验,对比研究了3种不同焊接热输入下焊接接头各部分的微观组织、接头力学性能、断口形貌以及母材和焊缝的高温腐蚀行为。结果表明Inconel625等离子焊接接头组织是由母材的奥氏体等轴晶、焊缝融合线附近的胞状晶以及焊缝中心的树枝晶组成;在焊缝处有大量的碳化物和少量Laves相析出,使得焊接接头力学性能降低,韧性下降,焊缝成为接头薄弱环节;在焊接热输入为10.175 kJ/cm时接头力学性能最优,抗拉强度为765.3MPa,与母材的785.4MPa相当,延伸率为31.9%,相较于母材的42.8%有所下降,试样断裂方式为发生在焊缝处的韧性断裂;母材和焊缝金属在750℃下24 h熔盐腐蚀后腐蚀产物基本相同,主要为外层颗粒状NiO和Cr₂O₃以及NiCr₂O₄腐蚀层。     

AZ91D镁合金电火花堆焊组织及腐蚀性能

采用与母材同质的电极材料,在AZ91D镁合金母材上进行电火花堆焊,研究了焊缝的组织、界面特征及腐蚀性能.结果表明,通过优化的工艺参数可以获得组织均匀、致密的电火花堆焊焊缝.焊缝组织晶粒尺寸在1~5μm之间,由过饱和的α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相以及亚稳态Al Mg相所组成;焊缝与母材之间为冶金结合,形成超薄层熔化互扩散结晶型结合界面,母材一侧没有形成明显热影响区,焊缝保持电极原有的成分;焊缝耐蚀性能优于母材,细化的晶粒组织提高腐蚀的均匀性,过饱和的α-Mg相和晶界上网状连续分布的β相降低腐蚀速率,是其耐蚀性能提高的主要因素.     

Microstructure evolution and corrosion resistance in simulated CGHAZ of X80 high-deformability pipeline steel

In this study, the microstructure evolution and corrosion resistance in 0.5M Na₂CO₃-1 M NaHCO₃ solution of X80 high-deformability (X80HD) pipeline steel coarse-grained heat-affected zone (CGHAZ) with several heat input levels were investigated. It is shown that the microstructure of CGHAZ changes from bainite ferrite to granular bainite as the heat input increasing. In addition, the corrosion resistance and the stability of passive film of base material are better than those of CGHAZ with several heat input levels. Too small or too big heat input is inadvisable and better corrosion resistance of CGHAZ is attained when heat input is 30kJ/cm.     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。