回火对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,利用OM、SEM和TEM等研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊态下焊缝金属组织为较粗大的板条马氏体,而热影响区则由较细的马氏体和少量的碳化物组成。高温回火后,在焊缝和热影响区均析出了大量的碳化物。硬度测试结果表明,焊态下焊缝金属和热影响区的硬度相当(分别为560 HV0.5和530 HV0.5),回火处理后硬度显著下降,但仍高于母材(415 HV0.5)。力学性能测试结果表明,焊接接头拉伸试样断裂位置均在母材,焊态下的焊缝冲击吸收能较差,为48 J;回火处理后焊缝金属的冲击吸收能显著提高,如600℃处理后焊缝金属的冲击吸收能为94 J。     

高强高韧合成球墨铸铁的组织及力学性能

以废钢为主要原材料(20%生铁+20%回炉料+60%废钢),使用中频感应电炉熔炼,采用中间加入和镜面加入联合增碳方式,制备了合成球墨铸铁QT450-23铸件。合成铸铁球化级别1级,球化率95%,石墨圆整,球径10～20μm,基体为100%铁素体。合成铸铁抗拉强度为450MPa,伸长率为23.3%。在高温组织中,奥氏体枝晶发达,显著提高材料的冲击韧性,V型缺口冲击试样常温冲击韧性为18.4 J/cm2,是相同成分和工艺条件下,传统生铁为主配方球铁的2倍。     

一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢焊接热影响区的显微组织与冲击韧性研究

研究了一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢经不同峰值温度(T_p)(760、830、1020和1320℃)焊接热循环后的显微组织与冲击韧性。结果表明,随着T_p的升高,特征热影响区的平均冲击功先增大后减小。粗晶区(CGHAZ,T_p=1320℃)和细晶区(FGHAZ,T_p=1020℃)的显微组织为淬火马氏体。由于晶粒粗大,造成CGHAZ冲击韧性较差,低于晶粒细小的FGHAZ冲击韧性。部分相变区(ICHAZ,T_p=760℃和T_p=830℃)的显微组织为淬火马氏体和回火马氏体组成的混合组织,由于冲击试样V型缺口处的混合组织界面所占比例具有随机性,造成ICHAZ冲击功波动较大。ICHAZ(T_p=830℃)中均匀的细晶组织对冲击裂纹具有止裂作用,使得该微区具有最佳的冲击性能。尽管ICHAZ(T_p=760℃)晶粒细小,但存在的极细晶组织(尺寸为1~2 mm)在遭受冲击载荷时易形成密集分布的次生微孔,基体中未溶的M2C及MC析出相促使微孔连接形成裂纹,导致该微区冲击韧性最差,成为热影响区的薄弱区域。     

800 MPa级高强钢焊接接头组织及力学性能

采用焊条电弧焊和气体保护焊两种方法,分别对具有良好抗焊接裂纹敏感性的800 MPa级船体用钢对接接头进行两种工艺的焊接,并对其焊接接头进行显微组织分析和力学性能试验. 结果表明,两种焊接方法焊缝组织主要为交织分布的板条马氏体、贝氏体,以及一定量的针状铁素体,板条间有残余奥氏体,SMAW(焊条电弧焊)焊缝宏观金相可见明显氧化夹杂;两种焊接方法所得焊接接头具有相似的硬度分布,抗拉强度相当,且均断在母材,但SMAW侧弯试验件出现0.5 mm裂纹;?50 ℃下SMAW接头冲击韧性低于GMAW(气体保护焊)接头,SMAW断口由河流花样的准解离小刻面和少量的韧窝组成的撕裂棱构成,属于韧-脆混合断裂,GMAW断口由小且深的韧窝构成,属于典型的韧性断裂.     

高强高硬合金钢双丝焊接工艺与接头组织性能

高效化焊接技术是目前焊接领域研究的热点,其应用领域越来越广泛和深入.针对轻型车辆广泛采用的高强高硬合金钢,采用高效双丝熔化极气体保护焊系统,进行了高强高硬合金钢高效化双丝共熔池对接焊缝焊接技术研究.试验采用奥氏体不锈钢焊丝进行高强高硬合金钢的焊接工艺试验,并与相同热输入的单丝熔化极焊接接头进行了对比分析,进行了金相组织、显微硬度、力学性能分析.结果表明,采用高效双丝共熔池熔化极气体保护焊工艺,获得良好的高强高硬合金钢对接焊缝焊接接头,力学性能满足使用要求.     

一种高强高韧不锈钢焊条的研制

介绍了一种高强高韧不锈钢焊条的研制过程,对焊条合全体系及金相组织、合金元素及主要强化元素的确定、药皮配方的设计等技术路线进行了分析.通过试验研究,确定了药皮配方,研制的焊条经各项性能检测,结果满足设计指标要求.     

高强合金钢中厚板双丝焊接接头组织性能

针对轻型车辆中厚板高强合金钢高效化焊接特点,基于高效双丝熔化极气体保护焊系统,应用双电弧共熔池熔化极气体保护焊方法,采用奥氏体不锈钢焊丝进行高强合金钢的焊接工艺试验.确定了合适的焊接工艺参数,并对获得的对接接头的显微组织、成分及力学性能进行了分析.结果表明,采用双电弧共熔池熔化极气体保护焊工艺,能够获得良好的中厚板高合金钢焊接接头,力学性能满足使用要求.与焊条电弧焊和单丝电弧焊相比,焊接效率得到较大提高.     

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。     

T750GJ高强钢焊接接头组织与力学性能研究

采用ER50-6及SLD-70两种实芯焊丝分别对T750GJ高强钢进行焊接,并对焊接接头进行拉伸试验、弯曲试验、显微硬度试验及微观组织观察。试验结果表明,采用SLD-70焊丝焊接的接头强度高于ER50-6焊丝的,超过930MPa,断裂的位置在热影响区(HAZ);两种焊接接头的塑性均良好,弯曲试验后无裂纹;由于热循环作用的影响,HAZ晶粒急剧长大,同时铁素体呈板条状聚集,两种焊接接头均出现软化;SLD-70焊丝更适于T750GJ钢的焊接。     

钛合金激光焊接接头的组织和力学性能

对2.5mm厚BT20钛合金激光焊接接头各区域(包括焊缝和热影响区)的组织特征进行了观察,并测试了焊接接头各区域的显微硬度分布以及室温条件下的接头拉伸、弯曲、疲劳及断裂韧度等力学性能.研究结果表明,焊接接头各区域的微观组织均以"网篮状"马氏体组织为特征,接头各区域显微硬度均高于母材.接头静抗拉强度基本与母材相当,塑性略低于母材.接头中值疲劳寿命与应力水平有很大的关系.在低应力水平下,接头中值疲劳寿命与母材相当,而在高应力水平下,接头中值疲劳寿命远低于母材.接头焊缝金属的断裂韧度显著低于母材,而热影响区断裂韧度则介于母材和焊缝金属之间.     

铁白铜焊接接头的组织和力学性能

对BFe10-1-1铁白铜管采用钨极氩弧焊打底 手工电弧焊盖面的焊接工艺,可获得性能良好的焊接接头;焊缝区的组织为树枝状偏析α固溶体,具有较强的抗腐蚀性;接头的各项力学性能完全满足要求.     

回火温度对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物及其力学性能的影响

利用TEM和三维原子探针(3DAP)研究了一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢中碳化物随回火温度的变化及其对力学性能的影响.结果显示,回火温度较低(400℃)时,钢中析出M3C合金渗碳体及M7C3合金碳化物,M为Fe,Cr和Mn的组合,其中M3C长度约为1μm,而M7C3尺寸较小,小于200 nm;回火温度较高时(500和600℃),碳化物析出数量增加,但M3C合金渗碳体尺寸变小,数量减少甚至不出现,同时析出尺寸较小的M2C和M6C(小于200 nm);继续提高回火温度(650℃),除M2C外还出现MC型碳化物,其尺寸小于100 nm,析出数量减少.合金碳化物M2C,M6C和MC的合金元素主要以V,Cr和Mo为主.高强钢的强度随回火温度的升高而下降,但在500~600℃回火温度区间,由于V碳化物析出会引起二次硬化效果,强度下降不明显,因此实验钢在530~600℃内回火后可获得较好的强韧性配合.     

新型改性高强高韧铝合金的组织和性能

在6061合金的基础上添加混合稀土,设计出一种新的Al-Mg-Si系合金(6061-RE合金)。合金经熔炼和挤压加工后进行淬火、人工时效处理,并利用金相显微镜、扫描电镜及电子万能实验机对合金微观组织和力学性能进行检测分析。结果表明,添加稀土后,铝合金的晶粒得到细化,晶界有少量稀土相析出。添加0.3wt%混合稀土试样的抗拉强度最高,达到了342MPa,其伸长率为11.5%。抗拉强度和伸长率都得到了改善,硬度也有所下降,呈现出良好的力学性能。     

热输入对高强钢DB685焊接接头组织和力学性能的影响

以水陆工程车车体专用高强钢DB685的焊接性作为研究对象,为优化高强钢DB685焊接接头组织状态、提高焊接接头的力学性能,研究了热输入变化对接头组织和力学性能的影响规律。结果表明:合适的热输入区间完全可以获得成形质量良好的焊接接头;横对接和立对接焊接接头的抗拉强度、侧弯性能、冲击性能等力学性能指标均能达到实际规范要求;立对接焊的热输入高于横对接焊的,立对接焊接头组织明显较横对接焊的粗大,焊缝韧性较横对接焊的差。     

直流磁场作用下高强钢焊接接头组织力学性能的演变

在WQ960高强钢的GMAW焊接过程中施加直流磁场,通过外加磁场的电磁搅拌作用改变传统GMAW焊接过程的传质传热过程,实现对焊接接头力学性能的改善。为了分析外加直流磁场对高强钢焊接接头性能的影响,对不同磁场参数下焊接接头的拉伸性能、冲击性能、硬度和微观组织进行了检测,探究其组织性能的演变规律及机理。结果显示,当磁场电流为2.5 A时,焊接接头的力学性能达到最佳状态,其抗拉强度为750 MPa,冲击功为70 J,显微硬度为468 HV。这是因为电磁搅拌作用可以细化晶粒,减少先共析铁素体的析出,从而使焊接接头的力学性能提高。     

高强塑性低密度高锰钢的TIG焊接接头显微组织及力学性能

低密度高锰Fe-25Mn-8/10Al-1C钢是一种具有高强度和优异塑性的新型轻量化高碳高合金耐磨钢,其碳当量值和Al含量都很高,导致淬硬倾向和裂纹敏感性较大。通过合理控制热输入量的TIG焊接方法对不同铝含量的低密度高锰钢进行对接,获得较小变形和良好力学性能的焊接接头。焊缝区硬度值最低,远离焊缝中心热影响区的硬度值最高;随着Al含量的增加,10Al钢在熔合区和热影响区的硬度值均高于8Al钢,并且呈现出部分条状铁素体分布于奥氏体基体。     

一种新型高强高韧渗氮钢的研制

采用多元合金化思路设计了一种新型低碳无铝渗氮钢。研究了该钢的淬透性曲线、基体显微组织、渗氮层组织与硬度,以及热处理工艺对钢力学性能的影响。结果表明,该钢具有很高的淬透性;经920~930℃保温30 min后油冷,600℃保温120 min空冷回火获得回火索氏体组织,可获得强韧性较好的心部组织及韧性较好的渗氮层。新型渗氮钢经过渗氮处理后形成稳定而高度弥散的氮化物,氮化钢表面硬度大于860 HV5,是一种新的氮化用钢。     

镁合金 TIG 焊接接头组织和力学性能分析

应用交流TIG焊对镁合金板材进行焊接,对焊接接头进行组织观察和力学性能测试.结果表明,焊缝区为细小的等轴晶粒,热影响区晶粒粗大,拉伸断裂多发生在晶粒粗大的热影响区.     

新型高强亚稳β钛合金电子束焊接接头组织与力学性能

以新型高强亚稳β钛合金Ti-4Al-5Mo-5Cr-5V-1Nb(Ti-45551)为研究对象,分别对20 mm厚锻态、固溶态和固溶时效态钛合金板材进行电子束焊接,研究了不同母材状态下电子束焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,3种焊件熔合区均为粗大β柱状晶,固溶态+焊接(SW)条件下焊接接头各区域均无α相,而锻态+焊接(FW)和固溶时效态+焊接(AW)条件下随着距离焊缝中心越远,热输入能量越低,在热影响区有残余α相(ghost α phase)存在,并随着距离焊缝中心越远,“ghost α phase”含量增多。3种焊接接头抗拉强度和塑性相近,分别约为760 MPa和7.5%,归因于熔合区均形成粗大柱状β晶组织,应变在该区域集中,导致焊件强度下降,最终在熔合区断裂。