10Ni8CrMoV钢焊接模拟热影响区的组织与性能

采用焊接热模拟试验方法,模拟980 MPa级10Ni8Cr Mo V高强钢焊接接头热影响区的不同区域,通过对不同线能量条件下不同区域的拉伸、冲击试验及各个区域的组织分析,研究了该钢模拟热影响区的组织和性能。结果表明,该钢模拟热影响区粗晶区强度、塑性较基体显著降低;各区域低温冲击韧性随线能量的增大变化不明显,临界区韧性最低、为焊接接头的薄弱区域,粗晶区存在较多连续分布的奥氏体薄膜,是粗晶区低温冲击韧性较高的主要原因。     

焊接热输入对Fe-Cr-B-C堆焊合金组织与性能的影响

为了研究焊接热输入对高硼铁基堆焊合金组织结构及力学性能的影响,利用CO₂/MAG焊,采用FeCr-C-B系金属粉芯焊丝制备高硼铁基堆焊合金,利用力学试验机、硬度仪、光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等研究了堆焊合金的组织形貌、力学性能及析出相的变化。结果表明:高硼铁基堆焊合金由（Fe,Cr）、（Fe,Cr）₂B和（Fe,Cr）₃（C,B）相组成,随着热输入的增加,初晶（Fe,Cr）和（Fe,Cr）₂B体积分数增加,（Fe,Cr）₃（C,B）相减少,堆焊合金的冲击韧性增加,当热输入为220.8 k J/m时冲击功达到最大298 J;堆焊合金的宏观硬度取决于（Fe,Cr）、（Fe,Cr）₂B和（Fe,Cr）₃（C,B）的体积分数,当热输入为220.8 k J/m时获得堆焊合金的最小洛氏硬度59 HRC。     

线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝组织与性能的影响

系统研究了焊接线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝金属组织与性能的影响。结果显示,线能量对焊缝金属组织与性能有显著影响,随着线能量的增加,针状铁素体含量逐渐减少,粒状贝氏体量增多,先共析铁素体宽度增加;焊缝金属低温冲击韧性降低。     

铁素体不锈钢焊接HAZ的晶粒长大模型

用物理模拟方法研究了铁素体不锈钢EB26－1焊接热影响区HAZ的晶粒长大,通过在不同规范下的等温晶粒长大物理模拟与分析,并结合焊接试验,建立了HAZ晶粒长大的模型,该模型成功地将Arrhenius公式用于热影响区晶粒长大计算,给出了焊接HAZ存在很陡的温度梯度对晶粒大长起阻碍作用的热钉扎效应,为选择合适的焊接规范和计算机模拟提供了依据。     

焊接热输入对X80焊管焊缝组织与性能的影响

针对双面螺旋埋弧焊管所具有的先内焊后外焊的焊接顺序特点,以实际焊缝为研究对象,采用焊接热循环理论,利用焊接热模拟技术、现代材料力学性能检测技术和显微分析方法,对X80管线钢内焊缝在不同热输入下的韧性分布规律以及组织特征进行了研究.结果表明:当焊接线能量为17～35kJ/cm时,X80管线钢焊缝粗晶热影响区(WCGHAZ)可获得较好的韧性水平,其中线能量为20kJ/cm时,WCGHAZ可获得最佳韧性水平.当焊接线能量小于17kJ/cm和大于35kJ/cm时,X80管线钢WCGHAZ的韧性水平都有所下降.因此可将17～35kJ/cm的线能量作为X80管线钢外焊缝的推荐焊接工艺规范.     

1 200 MPa级HSLA钢的SH-CCT曲线及其热影响区组织与性能

为在工程应用中对焊接工艺的合理选取与制定提供理论和试验依据,采用焊接热模拟技术研究了800~500℃冷却时间(t8/5)对1 200 MPa级低合金高强钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)显微组织和性能的影响.结果表明:t8/5为6~20 s时,该钢热影响区的粗晶区组织为板条马氏体,硬度为477~456 HV5;随着冷却时间的延长,组织中开始出现板条贝氏体,在t8/5为60 s时硬度下降到380 HV5;当t8/5为60~600 s时,粗晶区组织为板条贝氏体和粒状贝氏体,硬度为380~300 HV5;t8/5600 s时粗晶区组织主要为粒状贝氏体,硬度为300~315 HV5.试验钢碳当量为0.626%,冷裂纹敏感系数为0.335%,说明其淬硬倾向较大,焊接热影响区容易产生裂纹.     

析出强化超细晶粒钢焊接热影响区粗晶区的组织和性能

为研究焊接对800 MPa级Ti、Nb复合微合金化析出强化超细晶粒钢组织性能的影响.运用Gleeble3500热模拟试验机,对实验钢进行单道次焊接热循环试验,并研究冷却速度、冷却时间t8/5对焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织、性能的影响.结果表明:冷却速度5~15℃/s,CGHAZ的组织为贝氏体,冷却速度进一步增大,会出现马氏体.随着冷却时间t8/5的增加,原奥氏体晶粒尺寸逐渐增加,硬度值逐渐降低,冲击韧性先上升后下降.t8/5为20~120 s时,CGHAZ显微硬度(223~250.4 HV)均小于母材的显微硬度(270.6 HV),出现软化现象,t8/5为20 s时,冲击吸收功最高,为18.2 J,但仅有母材的25.3%.经历焊接热循环后,奥氏体晶粒粗化以及CGHAZ出现贝氏体组织是导致脆化的主要原因.     

焊接热输入对P91钢焊接修复微观组织及性能的影响

为进一步揭示补焊热输入对补焊接头焊缝区微观组织与性能的影响规律,本文通过微观组织表征、显微硬度测试、拉伸实验和冲击实验等方法,对比研究了焊接热输入对P91钢焊接接头焊接缺陷、微观组织和力学性能的影响。结果表明,热输入为10 kJ/cm时,补焊区焊缝金属中树枝晶呈平行状;热输入增加到15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织呈现出交叉互锁的燕尾搭接状形态;而热输入进一步增加到20 kJ/cm时,补焊区的焊缝组织以平行状树枝晶为主和少量的交叉互锁的燕尾搭接状树枝晶组成。补焊区的析出相主要由NbC、Cr₂₃C₆和Fe₂Nb(Laves相)组成,且随着热输入的增加,析出相熟化长大。力学性能分析表明,补焊区焊缝金属的强度和冲击韧性随热输入的增加均呈现出先增加后降低的变化趋势。热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝金属的枝晶形态和析出物形态所导致的“协同效应”使得显微裂纹形核、发育、扩展所需的能量阈值有所不同,进而补焊区的焊缝金属可以保持相对较高的韧性,因此热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织的强韧匹配最优。而3种热输入下的补焊区的焊接热影响区由于晶粒粗大以及补焊过程中的高拘束应力使得该区域的冲击韧性最差。     

10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和性能研究

通过热模拟试验研究了１０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ 钢在线能量为１５～１００ｋＪ／ｃｍ 范围内时焊接热影响区（ＨＡＺ）组织和性能的变化规律。结果表明,经过一次热循环后,特别是峰值温度为１３００℃时,冲击韧性显著降低。金相分析表明,冲击韧性的降低与组织和晶粒粗大有关,但总体低温冲击韧性能够保持在较高的水平上（Ａ ｋｖ,－ ５０℃＞６０Ｊ）。经过二次热循环后,线能量较低时,热影响区冲击韧性得到改善;线能量较高时,热影响区冲击韧性大大降低     

中心偏析对连铸钢及其HAZ冲击性能的影响

研究了中心偏析对连铸10CrNi3MoV钢钢板及其焊接接头HAZ表面和心部冲击性能的影响,试验结果表明,中心偏析恶化了中心位置钢板及其HAZ的冲击性能;板厚中心位置试样的冲击功相对于表面位置的有一定下降,下降幅度随试验温度的降低有增大趋势。     

锌基合金气焊接头HAZ组织模拟

借助于焊接热模拟装置，对ＺＡ１２合金气焊接头ＨＡＺ不同区域显微组织进行模拟。结果表明，模拟试样和实际焊接ＨＡＺ对应区域（测点）的显微组织和硬度具有良好的一致性。     

角拘束对提高15MnMoVNRe钢焊接近缝区韧性的有利作用

本文用角拘束方法来改善15MnMoVNRe 钢近缝区的韧性,研究结果证明,从低温至室温拘束态的 Charpy-V 冲击功比非拘束态的均提高了20%以上,该结果是由于拘束提高了贝氏体开始相变的温度,从而使近缝区(M-A)组织的形态和精细结构发生变化所致。     

Q235与400MPa超级钢焊接热影响区晶粒尺寸的预测对比

应用有限元方法建立了低碳钢与超级钢焊接温度场数学模型,分别对5mm厚低碳钢板和超级钢板等离子焊温度场和热循环进行了模拟和时比分析;利用模拟得到的热影响区热循环曲线,根据晶粒长大动力学原理分别对其热影响区晶粒尺寸进行预测。预测结果表明,低碳钢热影响区晶粒尺寸远大于超级钢热影响区晶粒。     

模拟焊接HAZ高温塑性功与再热裂纹敏感性

采用模拟焊接ＨＡＺ再热温度下缓慢恒速拉伸试验，测试研究了有再热裂纹倾向的１５ＣｒＭｏＶ和１８ＭｎＭｏＮｉＮｂ两种钢的焊后再热处理时力学性能的变化，发现存在一个塑性和塑性功低落的温度区间。而且随着再热温度下保温时间的延长，塑性和塑性功有所上升，塑性和塑性功低落的温度区间更趋明显。提出了采用再热温度下拉伸塑性功来评定再热裂纹敏感性的新概念。     

负偏压对电弧沉积镁合金膜层结构及阻尼性能的影响

采用电弧离子镀的方式在不锈钢基片上制备镁合金膜层.对膜层样品进行了物相分析,表面形貌观察,测定微区化学成分,储能模量和损耗模量.结果表明利用电弧离子镀的方法可以在钢基底上获得镁合金膜层.制备过程中基底偏压对膜层的表面形貌有较为明显的影响,对膜层的物相和化学成分影响不大.通过储能模量和损耗模量的测试结果得到膜层样品的阻尼性能,结果表明镁合金膜层能明显的提高基底材料的阻尼性能,同时膜层样品的阻尼能力与膜层的结构形貌有明显联系.     

Sulphur segregation and precipitation in HAZ of boiler steel thick section welds

Abstract

Stress relief cracking can occur in weld heat affected zones (HAZ) after post-weld heat treatment (PWHT) and periods of service at elevated temperatures. Stress relief cracking is generally believed to occur by sulphur induced decohesion ahead of a growing sharp crack. The impurity segregation behaviour in a microalloyed steel, typical of that used in the construction of a power station boiler where intermittent cracks were observed along the weld fusion boundaries, has been assessed. In particular the type and amount of segregation in the coarse grained HAZ (CGHAZ) before and after PWHT has been determined. It was found that significant sulphur segregation occurred during the CGHAZ thermal cycle resulting in elemental sulphur on the prior austenite grain boundaries. Following PWHT some desegregation of sulphur, coupled with the formation of sulphides and carbides on the prior austenite grain boundaries, was observed; in addition, significant phosphorus segregation to the prior austenite grain boundaries and grain boundary precipitate/matrix interfaces was seen.     

HAZ microstructure simulation in welding of a ultra fine grain steel

In the present work the evolution of grain structure in the weld HAZ (heat affected zone) under welding thermal cycle was simulated. Especially the grain growth in the HAZ of a SS400 ultra fine grain steel was investigated. An integrated 3-D Monte Carlo (MC) simulation system for grain growth of the weld HAZ was developed based on Microsoft Windows. The results indicate that MC simulation is an effective way to investigate the grain growth in weld HAZ. The method not only simulates the non-isothermal dynamics process of the grain growth in the weld HAZ, but also visualizes the austenite grains realistically. Moreover, the thermal pinning effect can be easily included in the simulation process. The grain sizes of the CGHAZ (coarse grain heat affected zone) obtained from MC simulation are basically in agreement with the experimental measurement of the real welded joints under different heat input. Furthermore, the simulation indicates that the grain growth degree is higher for the SS400 ultra fine grain steel compared to conventional steel. With the increase in the heat input, the grain growth of the CGHAZ rapidly increases. Because the activation energy of the grain growth is lower for the SS400 ultra fine grain steel, austenite grains can grow at a relatively lower temperature, hence the range of the CGHAZ becomes wider.