焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响

通过对奥氏体不锈钢焊接试板进行不同保温时间的焊后热处理并做焊缝熔敷金属拉伸、侧向弯曲、晶间腐蚀试验,初步获得焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响规律。结果表明,在规定的保温温度范围内,随着焊后热处理时间的延长,奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的屈服强度逐渐降低,抗拉强度变化较小,塑性逐渐下降,含Cr含量高的奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的塑性下降趋势更为显著。     

热处理对超低碳马氏体不锈钢焊缝熔敷金属性能的影响

超低碳马氏体不锈钢大型铸锻件最终回火热处理温度一般不超过600℃,因而其焊后回火热处理温度要低于600℃一般为550～570℃,这样造成其焊接区的强度,比正常回火热处理温度下的强度、硬度偏高。在限制条件下,为了尽量降低超低碳马氏体不锈钢铸件焊接接头的焊后残余应力,改善焊接接头的综合性能,进行了焊后回火热处理试验,分析了延长回火保温时间,对超低碳马氏体不锈钢焊缝强度、硬度、冲击韧性和组织的影响。     

焊后热处理对Ti-22Al-27Nb合金激光焊接接头组织与高温性能的影响

研究焊后热处理对激光焊接2.5 mm厚Ti-22Al-27Nb合金组织和高温力学性能的影响。结果表明,Ti-22Al-27Nb合金激光焊接焊缝组织为单一的B2相。焊缝650℃高温抗拉强度为母材的75%,塑性则仅为母材塑性的40%左右。拉伸断口形貌为岩石状,呈现沿晶断裂特征。经过焊后热处理,焊缝组织为B2相+O相。相对于未热处理接头,热处理后焊缝和热影响区的硬度下降很多并趋于平缓。热处理温度750℃、保温时间1 h时焊接接头650℃高温抗拉强度达到了母材的87.5%,塑性为母材的82.2%,接头断裂形式为解理断裂。     

焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板耐蚀性能的影响

研究了焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板焊接接头的显微组织、耐晶间腐蚀性能、抗应力腐蚀性能的影响。结果表明,经580℃×2 h焊后热处理后,焊接接头过渡层焊缝与基层焊缝熔合线附近出现了合金元素扩散,脱碳层范围减小;焊后热处理后,焊接接头的耐晶间腐蚀性能下降,腐蚀裂纹位于焊缝熔合线附近;焊接接头的抗应力腐蚀性能受焊后热处理影响不大,慢应变速率拉伸断裂接头未发现二次断裂,S30408不锈钢覆层应力腐蚀破裂敏感性比值低,应力腐蚀敏感性小。     

不同焊后热处理保温温度对P91钢窄间隙焊接头性能的影响

通过微观组织分析及力学性能试验,研究了不同焊后热处理保温温度对P91钢窄间隙焊接头强度、硬度、冲击韧性及微观组织的影响规律,结果表明,随着热处理保温温度的升高,焊缝硬度、冲击韧性呈下降趋势,碳化物数量增多,保温温度达到800℃时,接头性能仍能满足要求。     

热处理对TC11摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

在C200型摩擦焊机上进行TC11同种金属的摩擦焊接,分析了热处理对TC11摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:焊后接头连接完整,焊缝区为完全再结晶组织;焊件进行热处理后,焊缝组织为均匀细小的针状a+β相;工艺参数对焊缝成型和接头抗弯强度有显著影响,热处理后接头抗弯强度性能更好。     

采用铌中间层的钛合金与不锈钢的真空热轧连接界面的显微组织及性能

进行了钛合金与不锈钢采用铌中间层的真空热轧连接实验,分析了连接界面的显微组织及性能。结果表明,采用铌中间层能够明显提高接头的塑性。当压缩率为25%,轧制速度为38 mm/s,热轧温度为800°C和900°C时,不锈钢与铌的连接界面没有明显的金属间化合物层;当热轧温度为1000°C和1050°C时,不锈钢与铌连接界面形成Fe-Nb金属间化合物层,并且当热轧温度为1050°C时在金属间化合物层与不锈钢之间出现开裂。铌与钛合金连接界面的扩散层厚度随着热轧温度的升高而增大。热轧温度为900°C的连接接头的拉伸强度可达-417.5MPa,拉伸试样断裂于铌中间层,断口呈塑性断裂特征。热轧温度为800°C的热轧过度接头分别与钛合金和不锈钢进行TIG焊接,TIG焊后热轧过度接头的拉伸强度可达-410.3 MPa,拉伸试样断裂于铌中间层,断口呈塑性断裂特征。     

热处理工艺对含Nb焊缝金属组织与力学性能的影响

采用含Nb及不含Nb两种焊丝对高速列车转向架用S355J2G3钢板进行焊接,分析了焊态下接头各区域的性能差别,研究了合金元素Nb和焊后热处理制度对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明:焊缝金属的韧性是焊接接头性能的薄弱环节.焊态下Nb的加入提高了焊缝金属的强度,但对塑性和韧性无明显影响.经去应力退火后,不含Nb焊缝金属的强度降低,延伸率和冲击功升高,而含Nb焊缝金属的强度升高,延伸率和冲击功降低,退火后含Nb焊缝金属中NbC颗粒析出是影响焊缝金属组织和性能的主要因素.在焊后正火处理条件下,随着正火温度的升高,不含Nb焊缝金属的组织和性能均无明显变化,而含Nb焊缝金属的强度明显升高,延伸率和冲击功显著降低.严格控制正火温度是含Nb焊缝金属获得高强韧性的关键.含Nb焊缝中魏氏组织的含量随正火温度的升高而明显增多.电镜观察表明,经920℃正火处理后,焊缝中的NbC颗粒尺寸大于退火态焊缝金属中的NbC相,而在1200℃正火处理后NbC颗粒溶解消失.     

热处理制度对异种钢接头的影响

为了找到热处理对异种钢焊缝的影响原因,对采用奥氏体不锈钢焊材的异种钢接头进行相同的热处理温度不同的保温时间的热处理,并对焊缝金属和接头进行金相和扫描电镜实验。通过对比发现：奥氏体不锈钢熔敷金属的铁素体分解是随着热处理时间的增加而增加,当热处理时间达到5h时,铁素体几乎完全分解;同时奥氏体不锈钢接头在低合金钢侧的碳迁移随着热处理时间的增加而增加,从而可以证明随着热处理时间的延长焊接接头的塑性和韧性也随之变差。     

核电接管安全端308L/309L异种金属焊接接头拉伸断裂行为

对核电接管安全端异种金属焊接接头(SA508-3-308L/309L-316L)进行拉伸、硬度试验及显微组织观察,确定接头拉伸断裂位置并研究断裂位置产生原因。结果表明:焊缝在接头具有最低强度及塑性,断裂位置为焊缝隔离层;隔离层中铁素体大部分呈板条状,因此隔离层裂纹扩展穿透两相界面相对较少,裂纹扩展阻力更小;隔离层相对于对接焊缝硬度更高,隔离层具有高的位错密度,因此残余应力大,导致硬度升高,降低隔离层临界塑性变形能力;焊缝与SA508-3钢为低强度匹配,高的三轴应力及塑性应变主要分布在隔离层内,裂纹更易萌生。     

一种先进高强钛合金电子束焊接头组织与性能的研究

针对一种先进的α-β型高强钛合金(Ti-Al-Zr-Mo-Cr-Nb体系),进行了电子束焊接头组织与性能的研究.通过接头性能测试和微观组织分析,考察了固溶-时效-焊接、固溶-焊接-时效、固溶-时效-焊接-固溶-时效、固溶-焊接-β热处理4种状态下焊缝、母材及接头的拉伸性能.研究表明,该合金焊态焊缝强度非常高,而塑性很差;焊后固溶时效降低焊缝强度,但显著改善塑性;焊前固溶焊后时效使焊缝强度进一步提高,塑性则进一步恶化;焊后β退火处理则使焊缝具有较好的塑性和较高的强度,但其不足是母材的塑性严重下降.综合考虑,固溶时效接头具有较好的塑性和强度.最后结合接头显微组织分析了组织因素对接头强度和塑性的影响.     

热处理对TC17(α+β)/TC17(β)线性摩擦焊接头组织及力学性能的影响

针对热处理前后TC17(α+β)/TC17(β)钛合金线性摩擦焊接头组织和性能进行了对比分析. 结果表明,焊态时焊缝区组织发生动态回复和再结晶,两侧的热力影响区组织均被不同程度地拉长,热处理后焊缝中的亚稳相分解析出弥散的α和β相,TC17(α+β)侧热力影响区的初生α相有所长大. 焊态接头焊缝区显微硬度比母材低,接头的抗拉强度和屈服强度略低于母材,分别达到母材的91.9%,96.2%,接头拉伸性能试件断裂位置均在焊缝区;经过热处理,母材显微硬度未发生明显变化,焊缝区显微硬度显著提高,接头抗拉强度和屈服强度达到与母材相当,与焊态相比分别提高11.9%,8.2%,接头拉伸性能试件断于母材区.     

K447A+GH4169惯性摩擦焊接头组织与高温力学性能

针对新型镍基铸造高温合金K447A和变形高温合金GH4169异种材料惯性摩擦焊工艺进行研究,对热处理后接头微观组织和高温力学性能进行试验分析,结果表明,K447A和GH4169惯性摩擦焊接头飞边成形良好,飞边根部无明显缺陷存在;接头焊缝区组织为完全再结晶组织,焊缝组织中的γ'和γ'相热处理后重新弥散析出,K447A侧仅形成了3 ~ 10 μm宽的再结晶区;通过接头高温力学性能试验,结果表明,接头高温拉伸和高温扭转性能断裂位置在K447A母材侧,400 ℃高周疲劳强度达到355 MPa. 在最大应力720 MPa,试验温度400 ℃条件下低周疲劳寿命均超过30 000次.     

焊后热处理对Q460D高强钢焊缝金属显微组织和性能的影响

通过拉伸试验、维氏硬度测试、显微组织和SEM观察,对不同热处理工艺后的焊缝金属的力学性能和微观组织进行对比研究。结果表明:焊态组织为先共析铁素体、侧板条铁素体、针状铁素体和索氏体组织;焊缝金属正火后晶粒粗大,塑性较差,须进行回火处理;在560~580℃的温度区间随着回火温度升高,焊缝中的针状铁素体逐渐增多,表现出好的强度和塑性,硬度变化不大;调质态焊缝金属的强度和硬度随回火温度的升高逐渐降低,而塑性随回火温度的升高而提高。     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

焊后热处理对6A02-H112铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

针对6A02铝合金搅拌摩擦焊缝中易出现S线的问题,对10 mm厚6A02-H112铝合金轧制板进行搅拌摩擦焊接,研究焊后热处理对焊接接头性能的影响。结果表明,热处理使6A02铝合金FSW接头的强度和塑性大幅降低。拉伸试样横截面显微组织和断口形貌分析显示,焊接态FSW焊缝焊核区存在S线特征,且在焊缝中部向后退侧偏移。焊态试样在母材区发生断裂。热处理后,显微硬度显著提高,S线处硬度值相对较小,试样裂纹沿S线断裂,断口呈脆性断裂。     

挤压态AZ91镁合金真空扩散焊接

采用再结晶退火的方式对挤压态AZ91镁合金晶粒细化,并将细化后的镁合金进行真空扩散焊研究.剪切试验结果表明,在固定压力为10 MPa和真空度为16 Pa的条件下,扩散焊温度470℃、保温时间90 min时,抗剪强度最大为52.83 MPa.在一定范围内升高焊接温度,接头强度有所提高,扩散焊温度和保温时间共同影响扩散焊接头的性能.试样焊接表面的处理,对焊接效果有明显影响.     

双相不锈钢埋弧焊在封头制造中的可行性试验

对埋弧焊双相不锈钢封头焊缝,封头冷压后未热处理及固溶处理两种状态进行理化性能试验,试验结果表明:双相不锈钢焊前认真清理,采用小热输入、控制层间温度、焊后快冷等工艺措施,可使焊接接头的力学性能符合要求;模拟封头冷压成形后,通过力学性能比较可知,采用固溶处理的焊缝性能更佳。     

5005铝合金与1Cr18Ni9Ti的真空钎焊分析

采用Al-Si-Mg钎料成功实现了5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对焊后接头界面组织进行分析,同时对接头抗剪强度进行测试.结果表明,焊后接头界面结构从1Cr18Ni9Ti不锈钢侧到5005铝合金侧的界面组织依次为FeAl,FeAl₃,Fe_mAl_n+αAl.随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头抗剪强度均呈现先升高后降低的变化趋势.当钎焊温度为580℃,保温时间为15 min时,接头抗剪强度达到最大值49 MPa.接头断裂形式受钎焊温度的影响,当钎焊温度较低时,接头断裂于铝合金侧氧化膜层及Fe_mAl_n+αAl反应层;温度升高至580℃时,接头断裂于Fe_mAl_n+αAl反应层中,接头抗剪强度最高.     

不同热处理制度下1Cr11Ni2W2MoV闪光对焊接头的组织与性能

针对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢开展闪光对焊试验,研究不同焊后热处理制度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用闪光对焊方法焊接1Cr11Ni2W2MoV,能够获得优质的焊接接头。1Cr11Ni2W2MoV闪光焊焊态下焊缝组织为马氏体和少量的δ铁素体组织,焊接接头具有较好的拉伸性能,但塑性和韧性较差。经过淬火+回火热处理后组织表现为回火索氏体组织,焊接接头的抗拉强度、塑性和韧性等性能均得到改善。在1000℃油淬+570℃回火状态下,焊接接头具有良好的综合力学性能。