X100管线钢焊接冷裂纹敏感性

采用E10018焊条进行了斜Y形坡口焊接裂纹试验,结合数值模拟方法对X100管线钢焊接冷裂纹敏感性进行了研究,分析了预热温度对热影响区显微组织、接头硬度分布、应力应变状态的影响规律. 结果表明,X100管线钢具有一定的焊接冷裂纹敏感性,采用不高于100℃预热可以降低冷裂纹敏感性;100℃预热时裂纹率为0,此时粗晶区显微组织不是很粗大、M-A组元数量最少、硬度较低,且残余应力和应变水平都较低;但预热温度大于150℃时,粗晶区晶粒粗大、M-A组元数量增加,且接头中等效残余应力、应变水平升高,导致冷裂纹敏感性增加. 建议采用100℃进行预热.     

X100管线钢的焊接冷裂纹敏感性分析

采用斜Y型坡口焊接裂纹试验和焊接热影响区最高硬度试验,研究X100管线钢的焊接冷裂纹敏感性。试验结果表明,X100管线钢冷裂敏感性并不是很大。在实际的焊接操作中,采用适当的温度进行预热能够防止X100管线钢焊接冷裂纹的产生。     

X80管线钢的焊接冷裂纹试验

为了实现焊接时焊缝金属的纯净化与晶粒细化,减小焊缝的裂纹率.通过碳当量计算公式,判断X80管线钢的淬硬倾向;通过小铁研试验计算了在25℃、50 ℃、100 ℃和150 ℃的预热温度下X80管线钢的焊接裂纹率;利用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织.结果表明:X80管线钢淬硬倾向较小,焊后一般不需要热处理,小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为粒状贝氏体 板条贝氏体 铁索体,随着预热温度的升高,线能量的降低,晶粒粗化现象得到缓解,粒状贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性.     

准贝氏体耐磨钢板焊接性能的研究

利用埋弧自动焊及手工电弧焊焊接试验，研究了准贝氏体钢耐磨板的焊接热裂纹及冷裂纹敏感性，结果表明，150℃以上预热斜Y型坡口焊接冷裂纹率为零；不预热焊接热裂纹敏感性较低；焊接接头具有良好的强韧性。     

新型耐磨钢NM400斜Y形坡口焊接抗裂性分析

采用斜Y形坡口焊接抗裂性试验对NM400钢的焊接抗裂性进行了研究,通过测定其表面裂纹率、断面裂纹率及根部裂纹率,评定NM400的抗裂性能,并分析焊前预热对材料抗裂性的影响.同时,应用热弹塑性有限元法对斜Y形坡口试样进行了焊接过程的有限元数值模拟计算,得出横向焊接残余应力的分布情况及峰值位置.结果表明,常温下NM400的根部裂纹率较高,预热150℃时各裂纹率均降至0.因此,焊前预热能够提高NM400的焊接抗裂性.另斜Y形坡口根部产生较大的应力集中,局部横向残余应力超过材料的强度,是致使其产生裂纹的力学因素.     

16MnR斜Y型坡口焊接裂纹试验残余应力数值模拟

利用ANSYS有限元分析软件对16MnR钢斜Y形坡口焊接裂纹试验的焊接温度场和应力场进行数值模拟,得到了焊接残余应力的分布规律.由于焊缝表面、中部和根部散热条件不同,造成了焊缝表面、中部和根部残余应力分布的差异.即在三维残余应力场中,纵向残余应力较大,且横向残余应力峰值出现在“直坡口侧”焊缝根部的热影响区.研究了预热温度对横向残余应力的影响规律.结果表明,随着预热温度的提高横向残余应力峰值和应力梯度降低,从而有助于减小冷裂纹倾向.     

42CrMo钢与Q235钢焊接冷裂敏感性研究

采用理论计算、维氏硬度试验及斜Y形坡口焊接裂纹试验方法研究42CrMo钢与Q235钢焊接的冷裂纹敏感性。结果表明,中碳调质钢42Cr Mo的碳当量w(C)_(eq)为0.911 7%,具有很大的淬硬倾向,极易产生冷裂纹;斜Y形坡口试验结果表明,随着预热温度的变化,表面裂纹率没有发生改变,断面裂纹率显著降低。在预热300℃,焊后550℃保温3 h,42CrMo钢一侧的粗晶区及焊缝淬硬组织减少,维氏硬度均低于HV5350,该焊接工艺下可获得抗裂性优良的焊接接头。     

正火态DH36海工钢焊接冷裂纹敏感性研究

为了研究正火态DH36海工钢材料的焊接冷裂纹敏感性,本研究采用厚40 mm的DH36进行了不同预热温度对其冷裂纹敏感性影响的研究,并对该材料焊接接头不同位置的显微组织、 M-A岛分布及硬度等进行了研究。结果表明,该厚40 mm的DH36材料焊接后,其粗晶区有出现冷裂纹的倾向,采用60℃的焊前预热能降低材料斜Y型坡口试验断口冷裂纹率,材料可以实现一般结构件的焊接制作。焊前预热改变了焊接接头粗晶区的组织、降低了组织硬度,并延长了接头扩散氢的逸出时间,导致材料冷裂纹敏感性的降低。     

WELDOX900钢焊接工艺评定

针对15 mm厚WELDOX900低合金高强钢工程化应用特点,采用自行设计的T形斜Y坡口裂纹敏感性试验确定了焊接预热温度,并按照ISO标准对WELDOX900钢焊接接头进行了焊接工艺评定。试验结果表明,焊接预热50℃时,焊接接头射线探伤合格,焊接成形、接头组织及性能良好。     

Q690D高强钢板冷裂纹敏感性试验

采用碳当量评价、斜Y坡口焊接裂纹试验和硬度试验方法,研究了Q690D高强钢板焊接冷裂纹敏感性。试验结果表明:厚度为25mm的Q690高强钢板,预热温度大于100℃时,焊接接头中不会产生冷裂纹。     

Q960E高强钢焊接试验研究

采用斜Y形坡口焊接裂纹试验分析了Q960E钢的焊接接头裂纹敏感性,研究了焊接工艺对焊接接头性能和组织的影响。试验研究结果表明:采用自制的实心焊丝配合φ(Ar)80%+φ(CO_2)20%保护气焊接厚度为25 mm的Q960E高强钢,当预热温度达到180℃以上时,可有效防止焊接冷裂纹的产生。采用合理的焊接工艺焊接Q960E钢对接接头,焊接接头的综合性能良好,能够满足工程需要。焊接接头焊缝中心的板条状马氏体和下贝氏体组织,热影响区板条状马氏体和粒状贝氏体组织保证了焊接接头的良好强度和韧性。     

基于E9015-B9焊条的P91与P22异种钢接头组织与性能分析

通过斜Y坡口拘束冷裂纹试验评价了E9015-B9焊条焊接的异种钢P91与P22焊接接头的冷裂纹倾向,并对不同预热温度下焊接接头的组织和硬度分布进行了分析。结果表明:预热温度100和150℃时,P91与P22异种钢焊接接头的裂纹率为零,因此预热温度不应低于100℃。预热到100℃时,P91侧热影响区和焊缝区组织均为马氏体+少量的贝氏体,P22侧热影响区组织为马氏体+铁素体+少量的贝氏体;从P22到P91焊接接头的硬度分布呈现先上升后下降的变化趋势;随着预热温度的升高,硬度值随之降低。     

防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、焊缝接头硬度试验和斜Y型坡口试验,分析防护钢板的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,防护钢板冷裂纹敏感指数Pcm=0.329%,不产生冷裂纹的预热温度为172℃。在常温和预热172℃条件下,热影响区的最高硬度分别为475 HV和310 HV;斜Y型坡口试验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为10.5%,在172℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0。     

ZG30Cr06A钢焊接工艺性及接头的力学性能研究

采用气体保护焊(GMAW)对30 mm的煤矿机械液压支架的柱窝材料ZG30Cr06A板进行了斜Y型坡口焊接裂纹试验和对接焊试验,研究了ZG30Cr06A钢的焊接工艺性和焊接接头的力学性能。结果显示,在室温条件下进行斜Y型坡口裂纹试验,裂纹率达100%;随着预热温度的增大,裂纹率逐渐降低,在预热温度为100℃及以上时,不会出现冷裂纹。在预热温度为150℃,对ZG30Cr06A钢板进行对接焊,焊缝未发现裂纹。对焊接接头进行拉伸性能、弯曲性能和冲击性能试验,各项性能均满足要求。     

斜Y形坡口焊接裂纹试验方法衍化及工程应用

介绍了预测高强钢焊接预热温度的方法及其应用特点,重点对评定高强钢焊接冷裂敏感性常用的斜Y形坡口焊接裂纹试验方法进行衍化,以期成功评定工程应用中的高强钢多种焊接结构的焊接冷裂敏感倾向,确定生产应用的焊接预热温度。工程实践证明,衍化形式的焊接冷裂纹敏感性试验确定的预热温度,可以应用在实际焊接中,并且能够避免冷裂纹的出现。     

线能量对矩形窗口斜Y型坡口焊接试验残余应力影响的数值模拟

利用有限元软件ABAQUS生死单元技术对12Mn Ni VR钢矩形窗口斜Y型坡口的焊接试验进行多道焊焊接模拟,计算分析了输入不同的焊接线能量对矩形窗口斜Y型坡口焊接试验的焊缝及热影响区残余应力峰值及其分布的影响。结果表明,线能量的改变对横向残余应力影响较大,对纵向残余应力的影响较小;且在一定范围内,Mises残余应力随线能量增大而增大的速率较为缓慢。此试验结果为进一步研究焊接线能量对焊接接头冷裂纹敏感性的影响提供了一定依据。     

核电安全壳用钢SA738焊接接头性能保障技术研究

对首钢生产的44 mm厚的SA738核电安全壳用钢进行了斜Y形坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:该钢材焊接性优良,P_(cm)仅为0.19%,预热40℃以上可避免焊接冷裂纹的出现;分别采用埋弧焊、焊条电弧焊在28.7,18.7k J/cm焊接热输入下焊接后,焊态及600℃×10 h热处理态焊接接头性能满足要求。     

30CrMnSiNi2A钢的焊接冷裂纹小铁研试验研究

采用小铁研试验测试了20℃,250℃,320℃和400℃的预热温度下退火热处理状态30CrMnSiNi2A钢的焊接裂纹率,采用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织。结果表明:30CrMiSiNi2A钢小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,小铁研试验裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为马氏体 下贝氏体 残余奥氏体,随着预热温度的升高,熔合区冷却速度降低,下贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性。     

兴澄1100 MPa级超高强钢Q1100E焊接性试验研究

通过斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对兴澄Q1100E超高强钢板焊接接头裂纹敏感性和组织性能进行了研究。结果表明,Q1100E钢焊接接头焊缝组织以贝氏体和针状铁素体为主;粗晶区为粗大马氏体组织,硬度最高;细晶区为细小贝氏体组织;不完全相变区为贝氏体和铁素体两相组织,硬度最低;预热温度高于75℃可避免焊接冷裂纹的产生。随着热输入的提高,焊接接头强度下降明显,低温冲击韧性变化不大。     

煤矿液压支架用Q960D调质钢的焊接性及接头力学性能

采用斜Y型坡口焊接裂纹进行试验,分析了Q960D钢的焊接接头裂纹敏感性,Q960D钢的淬硬倾向大,冷裂纹倾向较大,焊接时预热温度100℃以上,可有效防止焊接冷裂纹的产生。通过试验发现Q960D钢板不同热输入对其焊接接头硬度、强度、韧性的影响。经焊接接头综合力学性能试验,结果表明：Q960D钢板焊接接头的焊接质量良好、综合力学性能优良,能够满足煤矿液压支架的设计和使用要求,当热输入由小向大变化时,焊缝的硬度下降,焊接时热输入不宜过大。