时效温度对9Cr-CrMoV钢焊接接头组织和性能的影响

采用窄间隙钨极氩弧焊随后再采用窄间隙埋弧焊技术对9Cr钢和Cr Mo V钢进行了多道次焊接。对焊接接头分别于470和538℃时效处理8 000 h。检测了焊接接头的显微硬度分布、不同区域的显微组织、冲击韧性及冲击试样的断口形貌,以揭示时效温度对其组织和性能的影响。结果发现:随着时效温度从470℃提高至538℃,焊缝区硬度下降了约20 HV0. 2,冲击吸收能量从21. 4 J升高至22.9 J,这是由于焊缝区晶界析出相长大、晶界得到显著强化所致。     

30Cr2Ni4MoV钢窄间隙埋弧焊焊接接头组织与冲击性能

对某汽轮机转子用30Cr2Ni4MoV钢进行窄间隙埋弧焊(SAW),使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对焊接接头的组织进行了观察与分析,结果表明:母材为回火索氏体,经过焊后热处理,热影响区最终为贝氏体和马氏体构成的混合组织;焊缝大部区域为粗大的柱状晶,焊缝中心为细小的粒状贝氏体;拟合焊缝冲击试验数据得到其韧脆转变温度(FATT)为-34.2℃,-60℃时的冲击吸收功远大于20 J,表明焊接接头具有良好的韧性。     

汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质焊接转子接头组织与韧性研究

采用CTOD方法测试汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质转子焊接接头微区断裂韧性,研究微观组织与微区断裂韧性的关系,并分析裂纹扩展阻力特征。结果表明,异质焊接接头的整体强度低于母材,属于低匹配,拉伸断裂位置位于过渡层;异质焊接接头微区断裂韧性不均匀,母材12Cr和过渡层均发生了裂纹失稳扩展,热影响区断裂韧性优于母材;埋弧焊焊缝的裂纹扩展阻力低于30Cr2Ni4MoV;母材12Cr和过渡层中的富Mo硬质相是裂纹产生失稳扩展的主要原因。     

塑性损伤对焊接接头热影响区韧性的影响

基于小冲杆试验法对25Cr2Ni2Mo V百万千瓦级核电汽轮机焊接转子深窄间隙埋弧焊接头热影响区进行了力学性能评估。通过有限元方法模拟得到焊接转子接头的残余应力分布及塑性应变的演变过程,并引进非线性塑性损伤理论进行汽轮机转子接头韧性分析。小冲杆试验结果表明,埋弧焊热影响区断裂韧性沿着深度方向存在差异,断裂韧性呈现为"中间高两端低"分布特征。由于焊接过程中塑性应变累积,热影响区塑性损伤程度不同,材料塑性储备能变化导致接头热影响区韧性差异。     

带极埋弧堆焊EQ309L的焊接工艺和接头性能

为了研究堆焊单一E309L熔敷金属的焊接工艺和接头性能,采用埋弧焊(SAW)在14Cr1MoR基体上堆焊一层EQ309L焊带,焊接过程中严格控制焊接热输入和采用有效的消应力退火热处理制度,保证堆焊层顺利通过无损检测以及弯曲、化学、铁素体数量、硬度试验、金相组织分析和晶间腐蚀等理化性能检测。结果表明,采用埋弧焊(SAW)堆焊单层EQ309L时堆焊层的塑韧性能满足要求,晶间腐蚀试验合格,可以用在压力容器的表面堆焊中。     

NiCrMoV转子钢窄间隙焊接接头显微组织及力学性能研究

采用基于多层多道焊技术的埋弧焊(SAW)方法对汽轮机用Ni Cr Mo V转子钢进行窄间隙焊接,研究了焊接接头的组织、常温及高温拉伸性能、抗弯性能及冲击性能。通过扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口及焊缝中心冲击断口的形貌进行观察。结果表明,焊接接头在常温下的屈服强度和抗拉强度约730和790 MPa,随着试验温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐渐减小,当温度高于200℃时逐渐趋于稳定。各温度下拉伸试样断裂类型均为韧性断裂,且均断裂在焊缝中心。焊接接头的抗弯性能符合设计要求。焊缝中心处的韧脆转变温度为-17℃,其冲击吸收能量随温度的降低而减小,这主要是断裂方式由韧性断裂转变为准解理断裂最后变为解理断裂造成的。室温下母材的冲击性能最好,其冲击吸收能量均值约250 J,焊缝中心和1/4处的冲击吸收能量均值分别约97和44 J。热影响区的冲击吸收能量在56~293 J内波动,其数值发散的原因主要是由裂纹扩展路径不同导致的。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

窄间隙TIG/MAG/SAW焊接技术

窄间隙焊接是把常规的焊接工艺与窄间隙坡口结合在一起,通过专门的装置和控制技术而集成的一种新型焊接技术。分析比较了钨极氩弧焊(TIG焊)、熔化极气体保护焊(MAG焊)、埋弧焊(SAW)三种窄间隙焊接技术。     

9Cr与CrMoV异种焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值研究

裂纹扩展抗力是材料的内在属性,Paris的重要贡献是将ΔK引入疲劳裂纹扩展的研究,表明疲劳裂纹扩散的控制参数是应力强度因子ΔK。本试验异种焊接接头采用钨极氩弧焊(TIG)进行打底焊接,而后采用埋弧自动焊进行多层多道焊接,焊后进行相应的回火处理,之后随炉自然冷却。实验材料为9Cr钢母材、Cr Mo V母材和两侧的热影响区及焊缝区。按照降K法进行测试,应力比分别设定为0.5、0.7、0.9,在近门槛值区域进行多次测量,通过线性回归法拟合出直线方程,由此计算出疲劳扩展门槛值,可反映该焊接条件下9Cr与Cr Mo V异种材料接头的疲劳裂纹扩展行为。     

双相不锈钢不同电弧焊接方法的接头性能对比分析

利用焊条电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(TIG)、埋弧焊(SAW)三种焊接方法对15mm厚2205双相不锈钢工业板进行了焊接试验,分析了焊后接头的微观组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,不同司焊接方法得到的接头焊缝区及热影响区α相比例均在30%～60%范围内,接头抗拉强度与母材相当,TIG和SAW接头焊缝区-40℃冲击...     

12Cr2Mo1R耐热钢/304不锈钢异种钢焊接

采用AA-TIG焊打底埋弧焊填充盖面的方法,进行了12Cr2Mo1R耐热钢和304不锈钢两种大厚板的对接焊研究。通过对焊接接头微观组织及元素分布的观察及对接头硬度、拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能的测试,分析了接头的组织和力学性能。结果表明,不锈钢热影响区为奥氏体基体和少量带状铁素体;耐热钢热影响区为贝氏体和马氏体;焊缝为奥氏体和铁素体。线扫描分析发现不锈钢侧熔合区Fe, Ni元素变化较大,而耐热钢侧Fe, Ni, Cr元素明显变化;显微硬度结果显示,焊缝硬度在220 HV左右,耐热钢热影响区出现明显的硬化现象;接头的抗拉强度最高达到678 MPa,-30 ℃条件下焊缝及不锈钢和耐热钢热影响区的冲击吸收能量为132 J, 124 J, 241 J。     

双相不锈钢焊接接头力学性能研究

采用三种不同的埋弧自动焊接工艺,研究了不同焊接坡口形式和组合焊接工艺对双相不锈钢焊接接头显微组织、力学性能的影响。结果表明,不同焊接工艺下的接头组织奥氏体体积分数多在40%~60%之间,接头抗拉强度与母材相当且均断于母材部位;采用X型坡口的SAW和V型坡口SAW+FCAW组合焊接工艺接头样品在-20℃下的冲击吸收功分别为180和102.3 J/cm2。     

12Cr密封面SAW和GMAW堆焊工艺研究

针对SAW和GMAW在阀体材料上堆焊12Cr密封面进行了焊接工艺评定试验。利用光学显微镜分析了焊接接头热影响区(粗晶区)金属的显微组织;并进行了拉伸、弯曲、冲击试验和焊缝及热影响区的显微硬度测试。结果表明,2.25Cr-1Mo阀体材料具有较强的冷裂倾向,焊前需250℃以上的温度预热;GMAW焊试样得到的焊接接头性能略优于SAW焊试样,两种工艺方法得到的接头性能均满足密封面要求。     

厚板常用弧焊工艺的技术和经济特性比较

对厚板结构常用的焊条电弧焊、埋弧焊与窄间隙埋弧焊、传统气体保护焊、窄间隙气体保护焊工艺方法,进行焊接坡口填充面积、焊接生产率、焊接热输入量、焊态焊接接头组织和性能、焊接残余应力和综合焊接生产成本方面的分析和比较。上述工艺方法中,窄间隙气体保护焊具有更高的焊接生产率,焊态接头的承载能力更高,焊接残余应力更低,焊接生产成本大幅度降低40%~80%。     

高强钢摆动电弧窄间隙GMAW组织与性能研究北大核心

采用摆动电弧窄间隙GMAW方法对42 mm厚的10Ni5Cr Mo V钢进行了焊接,并对其接头形貌、显微组织、硬度分布、拉伸性能和冲击韧性进行了测试分析。结果表明,该方法得到了成形良好、无任何宏观缺陷的窄间隙焊缝;焊缝组织由针状铁素体和粒状贝氏体及少部分马氏体组成;热影响区中的过热区以粗大的板条状马氏体组成,是整个焊接接头最薄弱区域,但其宽度较窄;窄间隙焊接接头具有较好的强度和韧性,无软化及脆化现象,满足使用要求。     

高强钢摆动电弧窄间隙GMAW组织与性能研究

采用摆动电弧窄间隙GMAW方法对42 mm厚的10Ni5Cr Mo V钢进行了焊接,并对其接头形貌、显微组织、硬度分布、拉伸性能和冲击韧性进行了测试分析。结果表明,该方法得到了成形良好、无任何宏观缺陷的窄间隙焊缝;焊缝组织由针状铁素体和粒状贝氏体及少部分马氏体组成;热影响区中的过热区以粗大的板条状马氏体组成,是整个焊接接头最薄弱区域,但其宽度较窄;窄间隙焊接接头具有较好的强度和韧性,无软化及脆化现象,满足使用要求。     

00Cr13Ni5Mo不锈钢的焊接裂纹敏感性试验研究

采用小铁研试验对正火及正火+回火态的00Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢进行了焊接冷裂纹敏感性研究。焊接接头微观组织和显微硬度分析结果表明,两种热处理状态条件下的00Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢均有良好的抗冷裂纹敏感性,正火态马氏体不锈钢焊后热影响区发生明显软化,正火+回火态焊后接头硬度则为焊缝区至母材区逐步降低的趋势。     

Q245R/0Cr18Ni9不锈钢复合板焊接工艺及接头力学性能

采用等离子弧焊(PAW)、不添加焊丝的方法对基层碳钢进行打底焊接,再采用埋弧焊(SAW)、选用焊丝H08Mn A、焊剂SJ101对碳钢基层进行盖面焊接;其次采用非熔化极电弧焊(TIG)、选用焊丝ER309L和ER308L分别焊接Q245R/0Cr18Ni9不锈钢板的过渡层和复合层。对复合板接头进行力学性能测试,结果表明接头的抗拉强度、屈服强度以及延伸率均在母材力学性能要求的范围内,且拉伸试件的断裂部位均在母材部位,对不锈钢复层进行晶间腐蚀试验,腐蚀之后焊缝表面并没有发生腐蚀开裂;进一步说明焊接工艺的可行性,能够满足实际生产需要。     

调质钢API 2Y Gr60埋弧焊工艺

文中介绍了海洋工程用钢,分析了 API 2Y Gr60高强钢的焊接性,开发了表面张力过渡焊(STT)+埋弧焊(SAW)工 艺,-10℃下裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果＞0.25mm.常规力学性能试验下接头抗拉强度＞517 MPa,侧弯试样弯曲180.未出现缺陷,焊缝及热影响区-40℃冲击试验结果单值最小为160J...     

极寒地区液化天然气A333 Gr6低温管线埋弧焊工艺

开发了某极寒地区液化天然气(LNG)项目ASTM A333 Gr6/A350 Gr LF2低温碳钢-50℃条件下焊接工艺。埋弧焊(SAW)焊接工艺评定试验(WPQT)表明,接头强度高于母材最小抗拉强度值、塑性优良,同时具备优异的低温韧性;给出了埋弧焊工艺开发的质量控制要点,积累了相应低温钢焊接经验。