1.4003铁素体不锈钢与耐候钢对接焊试验结果及分析

采用MAG焊对1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢进行对接焊,通过对焊接接头进行力学性能试验、金相组织分析、显微硬度测试、冲击试验等,研究1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢2种钢的焊接工艺。结果表明：1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢对接接头的力学性能良好;焊缝显微组织为奥氏体+铁素体双相组织,对焊缝的力学性能有一定的改善;1.4003不锈钢侧热影响区为粗大的多边形铁素体晶粒,Q345NQR2钢侧热影响区为片层状珠光体组织+白色铁素体;焊缝组织主要为奥氏体,硬度有所升高,1.4003不锈钢侧粗晶区由于铁素体晶粒粗大,硬度有所下降;Q345NQR2耐候钢侧热影响区粗晶区为珠光体和残余奥氏体,硬度与焊缝的相差不大;对接接头室温和-40℃下的冲击性能均比较好。     

等离子弧焊Q345B和430不锈钢异种接头的微观组织与性能

摘要： 采用等离子弧焊对3 mm厚的Q345低合金钢与430不锈钢进行异种钢焊接,并对接头微观组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,当转弧电流为100 A时,等离子弧焊Q345B/430异种钢接头的焊缝组织为均匀分布的马氏体及针状铁素体,焊接接头综合性能优良。随着电流的增大,焊缝组织转变为粗大板条马氏体及铁素体。两侧热影响区组织均发生一定程度的粗化,且Q345B侧热影响区出现魏氏组织。焊接接头于焊缝处显微硬度最大,不同转弧电流条件下异种钢显微硬度分布趋势大致相同。不同转弧电流下,焊接接头抗拉强度均与430不锈钢相近,且均断裂在靠近焊缝的430母材侧,转弧电流为100 A时接头抗拉强度最大值427 MPa。焊接接头的耐腐蚀性能与焊接电流呈负相关趋势。 创新点： 试验结果为铁素体低合金钢与铁素体不锈钢异种钢接头的应用提供了工艺数据与支撑。     

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。     

Q345R与06Cr17Ni12M02焊接接头的组织与性能

试验研究了Q345R和06Cr17Ni12Mo2焊接接头的组织与性能.通过金相分析、拉伸试验、弯曲试验和冲击试验对母材和焊缝的微观组织、相组成以及接头力学性能进行了研究.结果表明:采用适当的焊接工艺,异种钢焊缝组织均匀,主要由奥氏体和少量的铁素体组成,并且可获得力学性能优良的接头.     

多次补焊对A6N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

通过对多次补焊条件下A6N01铝合金焊接接头进行疲劳试验,获得了不同补焊条件下焊接接头的条件疲劳极限值以及不同区域的裂纹扩展速率,并分析其疲劳断口形貌。结果表明,随着补焊次数增加,接头疲劳极限值减小,三次补焊后其由98.8 MPa下降到89.7 MPa,仍然满足使用要求;焊缝区和热影响区裂纹扩展速率均增大,但热影响区抵抗裂纹疲劳扩展能力优于焊缝区。随补焊次数增加,焊缝区气孔缺陷增多以及热影响区过时效现象加剧是造成焊接接头疲劳性能下降的主要原因。     

25CrMo钢与Q345钢焊接接头低周疲劳性能研究

针对轴25CrMo与辐板Q345在风力发电机转子焊接领域的应用,进行了焊接接头单试样增量法低周疲劳试验,获得S-N曲线及疲劳极限,并采用SEM对疲劳断口进行分析。结果表明:25CrMo与Q345焊接接头疲劳强度高于母材Q345的,疲劳断裂位置发生强度较低的Q345母材区,韧性断裂;其焊接接头的循环应力疲劳寿命曲线的表达式为lgσa=2.986-0.052lgN,修正后的疲劳极限为380MPa,接头疲劳断口为疲劳源区、裂纹稳定扩展区和瞬断区,焊缝内部及表面缺欠是影响接头疲劳性能的主要原因。     

环境压力对焊缝组织和性能的影响

为了研究不同环境压力(与水深相当)对Q345钢焊接接头组织和性能的影响规律,采用GMAW焊接方法对Q345钢进行坡口堆焊试验,并对所得焊缝进行组织分析和力学性能检验。试验表明,不同压力环境下,焊缝的宏观形貌变化明显,参数不变的情况下0.4 MPa和0.5 MPa下所得焊缝出现气孔和未熔合现象;随着环境压力增加,焊缝熔池中金属的冷却速度变快,焊缝组织中上贝氏体含量增加,先先共析铁素体的形态由块状转变为针状铁素体;环境压力越高,焊缝过热去冷却速度变快,在过冷奥氏体晶界上铁素体魏氏组织含量逐渐增加。随着环境压力变大,焊缝的维氏硬度略有提高;不同环境压力中,采用相同工艺参数所得的焊接接头,其抗拉强度大于母材抗拉强度,拉伸试件均断于母材。     

Q345D钢埋弧焊接头组织与性能

以厚度为15 mm的Q345D钢为母材,开单面V型坡口,采用埋弧焊多层焊的焊接方法,选用合适的焊接参数,焊接三层。对焊接接头进行无损检测,未发现裂纹、气孔、夹渣等缺陷。分析焊接接头的显微组织,焊缝组织为铁素体+珠光体,铁素体主要由细晶铁素体和针状铁素体组成;热影响区较窄,组织较细小。并对焊接接头进行拉伸、弯曲和抗低温冲击等力学性能测试,焊缝的抗拉强度明显高于母材,180°弯曲时焊接接头无裂纹,热影响区和焊缝冲击吸收功均高于母材。研究结果表明,采用此焊接方法和参数施焊得到的焊接接头具有较好的强度和韧性,能够满足工作要求。     

焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜并通过常温拉伸弯曲、低温冲击以及显微硬度等试验研究了FCAW，SMAW和GTAW三种不同的焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响. 结果表明，三种焊接工艺条件下，焊缝金相组织都为δ铁素体+奥氏体，但δ铁素体含量及形态分布有明显差异；FCAW焊缝中蠕虫状δ铁素体和GTAW焊缝中针状δ铁素体可有效提高韧性，故冲击韧性较高，SMAW焊缝中骨骼状δ铁素体对韧性不利，冲击韧性最低，且随冲击吸收能量的降低断口由韧性断裂转变为脆性断裂；三种焊接工艺条件下，焊接接头综合力学性能表现良好，整体显微硬度值变化不大.     

Q345qD与Q390GJC异种材质焊接性能研究

以Q345qD钢与Q390GJC钢的焊接为例,详细介绍了异种材质焊接的工艺过程,并分析了焊接接头金相组织、力学性能以及显微硬度。结果表明,Q345qD钢与Q390GJC钢具有良好的焊接性,在采用合理的焊接工艺参数后,接头力学性能及微观金相均能满足规范要求。     

Q355C钢板超低温焊接接头组织与性能研究

为研究Q355C钢板的超低温焊接工艺,进行了-20℃超低温环境下的焊接工艺方案设计,并完成了相应的焊接工艺评定试验。对焊后Q355C钢板进行了焊接接头力学性能测试及金相组织观察分析。结果表明:25 mm厚Q355C钢板在超低温环境下,焊前进行40℃预热,层间温度控制在40～250℃之间,焊后进行250℃×2 h的加热和保温缓冷,焊接接头拉伸、弯曲等各方面力学性能满足规范要求;焊缝处金相组织为先共析铁素体(PF)+侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF);热影响区粗晶区晶粒粗大、硬度较高,但没有出现淬硬组织。     

重庆菜园坝长江大桥焊接工艺评定试验

重庆菜园坝长江大桥钢板主要材质为Q345qD钢、Q345qE铜和Q235B钢,焊缝种类多,焊接位置全,施焊难度大.主要介绍了该桥的焊接工艺评定试验,通过焊接工艺评定试验确定了接头坡口形式、焊接方法、焊接材料和工艺参数,焊接工艺评定试验结果完全符合标准规定,并且满足技术要求,保证了菜园坝长江大桥的焊接质量.     

Q345/N08825双金属复合板焊接接头冲击韧性分析

针对焊接工艺对Q345/N08825双金属复合板焊接接头不同区域力学性能的影响,在-40℃下进行了母材、焊缝和热影响区的低温夏比冲击试验,计算了其对应的断口纤维率;用SEM和EDS进行了断口形貌和夹杂物成分分析,用OM观察分析了焊接接头不同区域的显微组织。结果表明,双金属复合板焊接接头焊缝处冲击吸收功最低,为34.9 J;母材和热影响区不同区域的冲击吸收功相差不大,均高于焊缝,这点通过断口纤维率计算和断口SEM观察得到验证;基材焊缝处存在大量的魏氏组织,是焊缝区域韧性最低的主要原因。     

Q345E热丝TIG焊接头微观组织与力学性能研究

采用传统TIG焊接工艺和热丝TIG焊接工艺对12 mm厚Q345E钢板进行了焊接,并对焊接接头进行了金相组织分析和拉伸、硬度、-40℃冲击等力学性能测试。组织分析结果表明,两种工艺焊接接头组织类型和晶粒大小基本一致;焊缝组织以铁素体和珠光体为主,表层焊缝中有少量无碳贝氏体和粒状贝氏体;热影响区组织为铁素体和珠光体,粗晶区中有少量粒状贝氏体。力学性能测试结果表明,两种工艺焊接接头拉伸试验断裂位置均位于母材,抗拉强度为530～545 MPa;硬度分布趋势基本一致,盖面焊焊缝中心处硬度最高,硬度值为221 HV10,低于350 HV10;焊接接头冲击吸收能量均大于34 J,断口形貌为韧窝型塑性断口;强度、硬度、冲击韧性等力学性能均满足要求。在相同电弧功率条件下,热丝TIG焊接头微观组织和力学性能与传统TIG焊接头无明显差距,热丝TIG焊接效率是传统TIG焊接效率的1. 6～2倍以上。     

热处理对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响

对9Ni钢焊接接头分别进行了QT处理和IHT处理,采用拉伸、硬度、冲击试验,断口电镜扫描等方法研究了两种热处理对焊接接头显微组织及性能的影响。结果表明,未经热处理时焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体;QT处理后焊缝的组织为马氏体+奥氏体;IHT处理后焊缝组织为马氏体+奥氏体+铁素体。QT与IHT处理均能使9Ni钢焊接接头的强度、硬度下降,塑性上升;IHT处理后焊接接头的伸长率达到29.0%,塑性优于QT态。经QT和IHT处理后,焊缝的低温冲击吸收能量分别从48 J上升至78 J和100 J;IHT处理可明显提升焊缝的低温韧性,其冲击断口为典型的韧性断裂。     

Q345C钢MAG焊接头低温韧性研究

针对高速列车转向架服役气候条件及对焊接接头低温韧性严格要求,采用夏比缺口冲击试验方法在不同温度条件下测试了Q345C钢母材试样及其MAG焊接头焊缝区试样的冲击功,观察了冲击试样在不同温度条件下的断口形貌,测定了各个试样的纤维断面率,得到了冲击功、纤维断面率随温度变化的关系曲线,确定了Q345C钢MAG焊接头的韧脆转变温度。试验结果表明,焊缝在-40℃时冲击吸收功可达71 J;焊缝韧脆转变温度ETT50为-41.16℃,FATT50为-37.34℃;Q345C钢MAG焊接头具有良好的低温韧性,可以很好地满足设计需求。     

Q345钢多层多道焊工艺参数对接头组织及性能的影响研究

针对压力容器用低合金高强度结构钢Q345钢焊接生产需求,采用多层多道焊工艺,开展不同工艺参数条件下的焊接工艺试验,并截取焊接接头试样进行了金相分析、拉伸及弯曲性能测试。结果表明：Q345钢焊接接头焊缝区主要为柱状晶分布,热影响区晶粒粗大,产生魏氏组织,随着填充及盖面焊接电流的增大,焊接接头的屈服强度和断后伸长率减小,以及塑性、韧性、抗弯性能下降;填充及盖面焊接电流选择150 A较为合适,可获得综合力学性能相对较优的焊接接头。     

铁路货车用TCS345不锈钢的焊接工艺

通过对新型TCS345铁素体不锈钢进行配套焊接材料和焊接方法的选择,对其焊接接头的冷裂敏感性、力学性能、疲劳性能和焊缝重复受热后组织晶粒度的变化等试验研究,掌握了TCS345铁素体不锈钢的焊接特性,选择了匹配合理的焊接材料和焊接方法,确定了合适的焊接工艺参数,对TCS345铁素体不锈钢钢板成功应用于铁路货车产品的焊接生产具有一定的指导作用.     

Q960高强钢焊接接头组织及力学性能

使用电弧焊和激光-电弧复合焊2种焊接工艺对高强钢Q960钢板进行对接焊试验,焊接材料选用遵循等强匹配原则,对焊接接头金相组织、拉伸性能、冲击韧性以及耐蚀性进行了试验评价和分析,结果表明：焊接接头抗拉强度和冲击吸收功均满足Q960板材标准要求;电弧焊焊缝中心为铁素体和粒状贝氏体组织,断裂发生于焊缝,选用激光-电弧复合焊工艺后,焊缝中心主要为板条贝氏体组织,强度提高,拉伸试样断裂于母材。周期浸润腐蚀试验结果表明：Q960钢焊接接头耐腐蚀性与耐候型S355钢焊接接头耐腐蚀性相当。     

Q310/Q345电阻点焊接头组织与疲劳性能研究

通过金相组织分析、硬度试验、脉动拉伸疲劳试验及疲劳断口形貌分析,研究1.5mm Q310+3mm Q345电阻点焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:Q310钢和Q345钢组织较为相似,母材组织均为先共析铁素体+珠光体,热影响区为少量铁素体+珠光体,熔核区为板条马氏体和少量贝氏体。硬度值分布从熔核到母材呈阶梯式下降趋势,熔核区是硬度值最高的区域。疲劳断口位于熔核区,类型为微孔型+解理型混合断裂,应力集中是疲劳断裂的主要原因。