纳米稀土氧化物对铁粉焊条焊缝低温冲击韧度的影响

在碱性铁粉焊条药皮中添加不同量的纳米稀土氧化物粉体.对焊缝进行扩散氢含量、低温冲击及化学成分的测试和分析.结果表明:适量的纳米稀土氧化物粉体可有效降低熔敷金属中扩散氢及硫、磷的含量,并能显著提高焊缝金属的低温冲击韧度.     

稀土氧化物对低合金钢焊缝组织与韧性的影响

通过正交试验方法设计9组以稀土氧化物为添加剂的碱性焊条药皮成分,研究了在焊条药皮中添加的稀土氧化物种类和添加量对低合金钢焊缝组织与低温韧性的影响。试验结果表明,适量氧化镧、氧化铈和氧化钇的混合添加剂具有改善焊缝组织和提高焊缝低温冲击韧性的作用,在药皮中添加w(La2O3)0.7%,w(Ce2O3)1.0%和w(Y2O3)0.3%时,其焊缝低温韧性相对最好;氧化钇对焊缝低温韧性的影响程度明显高于氧化镧和氧化铈,而氧化镧和氧化铈对焊缝低温韧性的影响规律和作用程度基本相同。     

基于RBF神经网络的稀土碱性焊条焊缝耐蚀性预测

通过正交试验设计9组稀土氧化物碱性焊条的药粉配方,并获取焊缝腐蚀深度的样本数据,利用Matlab的工具箱函数Newrb建立RBF神经网络预测模型,研究了稀土氧化物对焊缝耐碱蚀性能的影响和效应作用。结果表明, RBF神经网络较好地反映稀土氧化物与焊缝腐蚀深度之间的非线性关系,预测精度较高,可用于焊缝耐碱蚀性能的有效预测;适量稀土氧化物有利于提高焊缝耐碱蚀性能,其效应曲线具有抛物线特征;当添加w(La2O3)1%, w(CeO2)1%和w(Y2O3)1%焊条的焊缝腐蚀深度预测值达到最小,其腐蚀深度为0.000 8 mm/a。     

稀土对高效铁粉焊条焊缝组织及性能的影响

通过对普通铁粉焊条药皮成分进行调整,并加入稀土添加剂研制出了一种新型含稀土高效铁粉焊条.对试件冲击断口的扫描电镜分析,采用IA3001型图像分析仪对焊缝金属夹杂物分析,以及通过低温冲击试验,证实了适量的稀土可起到细化晶粒,净化焊缝的作用.所研制的稀土高效铁粉焊条工艺性能良好,焊缝金属低温韧性好,可用于重要结构的焊接.     

稀土氧化物对碱性结构钢焊条工艺性能的影响

以典型碱性结构钢焊条药皮成分为基础成分,稀土氧化物作添加剂,设计6组不同稀土氧化物添加量的碱性焊条,研究稀土氧化物添加量对碱性结构钢焊条工艺性能的影响规律和作用机理。结果表明,适量稀土氧化物添加剂具有提高碱性焊条的电弧稳定性作用,当w(稀土氧化物)为2.0%时,断弧长度为22.50 mm,电弧稳定性最好;随着稀土氧化物添加量的增加,焊缝脱渣率呈先降低后提升,而飞溅率却呈总体下降趋势;当w(稀土氧化物)为2.7%时,脱渣率最高,达40.00%,飞溅率最低,达2.78%。     

焊接材料及其生产设备

20093087Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料/刘政军…//焊接学报.-2008,29(11):97~99,104采用H08A焊芯研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律。结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓。冲击9000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好。图9表1参620093088纳米稀土氧化物对铁粉焊条焊缝低温冲击韧度的影响/王爱华…//热加工工艺.-2008,37(21):21~22在碱性铁粉焊条药皮中添加不同量的纳米稀土氧化物粉体,对焊缝进行扩散氢含量、低温冲击及化学成分的测试和分析。结果表明:适量的纳米稀土氧化物粉体可有效降低熔敷金属中扩散氢及硫、磷的含量,并能显著提高焊缝金属的低温冲击韧度。图1表2参320093089合金元...     

焊接材料及其生产设备

20093087Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料/刘政军…//焊接学报.-2008,29(11):97~99,104采用H08A焊芯研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律。结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓。冲击9000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好。图9表1参620093088纳米稀土氧化物对铁粉焊条焊缝低温冲击韧度的影响/王爱华…//热加工工艺.-2008,37(21):21~22在碱性铁粉焊条药皮中添加不同量的纳米稀土氧化物粉体,对焊缝进行扩散氢含量、低温冲击及化学成分的测试和分析。结果表明:适量的纳米稀土氧化物粉体可有效降低熔敷金属中扩散氢及硫、磷的含量,并能显著提高焊缝金属的低温冲击韧度。图1表2参320093089合金元...     

550 MPa级焊缝金属冲击韧性研究

采用冲击试验研究了-40～20℃温度范围内550MPa级手工焊条电弧焊焊缝金属冲击韧性,利用金相显微镜、扫描电镜表征了焊缝金属的显微组织与断口形貌.结果表明,焊缝金属显微组织由先共析铁素体和针状铁索体构成.焊缝金属冲击功随着测试温度的降低而减小,冲击断口中塑性区域所占面积也相应减少.添加Ni、Mo元素,降低Mn、Si含量的焊缝金属在所测试温度范围内具有更高的冲击韧性.     

基于正交试验和RBF神经网络的焊缝低温韧性预测

通过正交试验获取样本数据,利用MATLAB的工具箱函数建立RBF神经网络预测模型,研究了稀土氧化物对焊缝低温韧性的影响和作用程度。结果表明,通过正交试验样本训练的RBF神经网络较好地反映稀土氧化物与焊缝低温韧性之间的非线性关系,可用于焊缝低温韧性预测;在焊条药皮中的氧化镧和氧化铈添加量较高,而氧化钇添加量较低时其焊缝低温韧性相对较好,当添加0.7%氧化镧、1%氧化铈和0.3%氧化钇的焊条其焊缝低温韧度值达到98 J/cm~2。     

稀土对钢轨耐磨堆焊层金属组织及韧性的影响

对不同稀土含量的自保护药芯焊丝堆焊层金属进行了室温冲击试验和金相组织观察;并对冲击断口形貌进行了扫描电镜(SEM)分析和夹杂物的能谱(EDS)分析,同时对夹杂物生成自由能进行了计算。结果表明,随稀土的增加,焊缝冲击韧性先增加后降低,加入4%的稀土,具有良好的晶粒尺寸和分布,冲击韧性最高;加入量超过8%时,形成的稀土硫化物、稀土氧化物残存于焊缝中形成夹杂,焊缝冲击韧性降低。热力学计算得到了几种夹杂物的生成先后顺序,从另一个角度解释了稀土的净化除杂作用。     

大型低温LNG储罐用ENiCrMo-6焊条的研制

通过合理调整药皮中碳酸盐、氟化物及氧化物的比例,添加适量的稀土,合理控制熔敷金属合金元素的含量,研制出大型低温LNG储罐用ENiCrMo-6焊条。其工艺性良好,能够实现全位置焊接,各项性能均满足技术要求,具有优异的低温冲击韧性及抗热裂纹性能。     

核电用钛酸型不锈钢焊条E308L-17的研制

采用扫描电镜和能谱分析等方法,研究了稀土元素对钛酸型不锈钢焊条熔敷金属室温冲击韧性的影响。结果表明,未添加稀土时,焊缝中存在大尺寸不规则夹杂物;当药皮中加入10份稀土后,能降低熔敷金属中氧含量,抑制大尺寸不规则夹杂物的产生,形成弥散分布的球形夹杂物,显著提高焊条熔敷金属室温冲击韧性。通过在药皮中添加适量稀土,研制出满足核电要求的钛酸型不锈钢焊条E308L-17。     

FCB埋弧焊厚板焊接接头根部冲击韧性的研究

研究了FCB埋弧焊工艺在采用不同填充材料条件下的组织和性能变化规律;分析了3组试板的焊接接头根部组织及低温冲击韧性。1#试板根部焊缝中心区和根部热影响区得益于其含量较高的针状铁素体,能够有效地阻碍冲击试验时的裂纹扩展,使其根部焊缝区域和根部热影响区域低温冲击韧性远优于其他试板的。同时也表明FCB埋弧焊时,适当地添加含有适量Ni元素的填充金属或焊丝化学成分中添加适量的Ni元素,可促进焊接接头根部针状铁素体的形成,从而改善焊接接头根部的低温冲击韧性。     

低合金结构钢焊条熔敷金属的成分、组织与韧性研究

本文通过对金相和断口的分析,提出了国产507焊条低温冲击韧性偏低和不稳定的主要原因。研究了焊缝金属成分、组织与韧性的关系。在此基础上所研制的CHJ507GR高韧性焊条的低温韧性值较高且稳定,脆性转变温度为-40℃以下。     

稀土氧化物对碱性焊条工艺性能的影响

通过正交实验方法设计九组以稀土氧化物为添加剂的碱性焊条药皮成分,研究了在焊条药皮中添加的稀土氧化物种类和添加量对焊条的断弧长度、脱渣率和飞溅率的影响.结果表明.适量氧化镧、氧化铈和氧化钇的混合添加剂具有提高碱性焊条的电弧稳定性和脱渣率及降低飞溅率的作用.其中添加0.7%氧化镧、0.7%氧化铈和1.0%氧化钇的焊条综合工艺性能相对最好:氧化镧、氧化铈和氧化钇对焊条工艺性能的影响规律和作用程度均不同.但无显著差异.     

稀土氧化钇对高强度钢焊条熔敷金属组织和性能影响

基于Ni-Cr-Mo-V合金体系,研究了稀土氧化钇对800 MPa高强度钢焊条焊缝微观组织和性能的影响.结果表明,Y₂O₃含量在0~0.02%范围内变化时,随着Y₂O₃含量的增加,焊缝熔敷金属组织中先共析铁素体逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增加,强度和低温冲击韧性均逐渐增加,且当Y₂O₃含量为0.02%时,焊缝熔敷金属低温冲击韧性达到最大值;当Y₂O₃含量超过0.02%时,焊缝熔敷金属组织中针状铁素体含量下降,低温冲击韧性降低.综合考虑上述因素,该高强度钢焊条中Y₂O₃最佳添加量为0.02%左右.     

BWELDY960Q钢振动焊接焊缝组织与低温冲击韧性

采用MAG焊接工艺方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q的过程中施加机械振动,研究振动焊接对焊缝组织及焊缝低温冲击韧性的影响.结果表明,在焊接过程中施加机械振动,可以促进焊缝中AF的形成,使得AF的数量增加.振动焊接还可以改善焊缝的低温冲击韧性,与无振动焊缝低温冲击韧性相比较,焊缝冲击吸收功的上平台值提高7.88%,韧脆转变温度也略有降低.随着温度不断地降低,焊缝低温冲击断口的表面从凹凸不平变得比较平整,断口纤维区比例不断地缩小,放射区比例有所增加,断口的微观形貌由韧窝花样变成准解理河流花样.     

BHW35钢的焊接及接头组织性能

分别采用埋弧焊和焊条电弧焊方法进行对接接头性能试验,接头经消应力退火后,进行了冷弯、拉伸、冲击韧性试验,并进行了金相组织及断口分析,力图从宏观、微观机理上解读不同工艺方法下焊接接头的性能变化规律,指出2种工艺方法均能满足焊接性能要求,焊条电弧焊力学性能及冲击韧性优于埋弧焊,热影响区的韧性优于焊缝。冲击断口分析表明,埋弧焊接头存在准解理+韧窝混合断裂特征。而焊条电弧焊焊接接头全部为韧窝断裂特征,其抗起裂及抗裂纹扩展性能优于埋弧焊。     

纳米氧化物合金化对低合金高强钢熔敷金属组织和性能的影响

针对新型钢铁材料焊缝熔敷金属的韧化问题,采用直接氧化物合金化这一新型方法,通过焊接材料实现了纳米氧化物颗粒向液态熔池中的过渡,研究了纳米氧化物对低合金高强钢焊缝熔敷金属组织性能的影响. 结果表明,纳米Al₂O₃,TiO₂和稀土氧化物的添加使焊缝中生成了大量弥散分布、尺寸为0.2～0.8 μm的细小球形复合夹杂物,有效提高了针状铁素体的形核能力,形成了大量板条束尺寸约1～2 μm、且均匀分布的针状铁素体. 纳米氧化物的添加使熔敷金属的冲击韧性显著提高,尤其是添加二氧化钛和稀土氧化物的焊缝,其-20℃冲击韧性达到了150 J/cm2以上,比无氧化物添加的焊缝冲击韧性提高67%.     

药芯焊丝的稀土元素对921A钢焊缝金属组织与力学性能的影响

通过调整与控制600 MPa级高强钢药芯焊丝中的稀土元素含量,研制了适用于921A钢的气保护焊接用药芯焊丝,并利用制备出的药芯焊丝焊接921A钢。测定了焊缝金属的力学性能、显微硬度及低温冲击韧性,同时利用扫描电镜和金相显微镜对其拉伸试样断口以及焊缝金属的组织形貌进行了观察。结果表明,在一定含量范围内,稀土元素的添加可以明显改善焊缝金属组织,提高低温冲击韧性和综合力学性能。稀土含量过高时,组织反而朝着不利于力学性能提升的方向转变。