小冲杆试验测试回火脆化对加氢反应器用钢焊缝力学性能的影响

利用小冲杆试验(SPT)研究了回火脆化对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢焊缝在-196~22℃范围内力学性能的影响,获得了它的韧脆转变温度,并对SPT试样断口进行了分析。结果表明:随着试验温度的降低,2.25Cr-1Mo钢焊缝的强度明显提高;回火脆化后的屈服强度和抗拉强度较脱脆处理后的明显大,表现出一定的回火强化效应;SPT试样断裂能可以较好地表征材料的低温韧脆转变特性和回火脆化,回火脆化使得材料的韧脆转变温度升高。     

2■Cr-1Mo钢加氢反应器长期使用后的脆化预测技术进展

回火脆化是加氢反应器2■Cr-1Mo钢长期服役后的主要损伤之一,准确地预测在役材料的回火脆化程度,对加氢反应器长期使用后的安全性评价具有重要意义。综述并评价了国外对2■Cr-1Mo钢长期服役后脆化程度的预测方法,主要包括由J系数预测长期脆化后的韧脆转变温度(FATT),以及在FATT预测基础上建立对材料断裂韧性的估算方法。     

21/4 Cr-1 Mo钢加氢反应器长期使用后的脆化预测技术进展

回火脆化是加氢反应器21/4Cr-1Mo钢长期服役后的主要损伤之一,准确地预测在役材料的回火脆化程度,对加氢反应器长期使用后的安全性评价具有重要意义.综述并评价了国外对21/4Cr-1Mo钢长期服役后脆化程度的预测方法,主要包括由J系数预测长期脆化后的韧脆转变温度(FATT),以及在FATT预测基础上建立对材料断裂韧性...     

应力作用下2．25Cr-1Mo钢的回火脆化试验研究

对加氢反应器材料2．25Cr-1Mo合金钢在146．67MPa的作用应力下,进行了468℃×200h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块有应力及无应力两种状态的冲击功和温度关系曲线,求出两种状态回火脆性转变温度值vTr4．2和50％断口纤维率值刷玎。对试块断口进行扫描电镜分析,有无应力作用下的脆化态母材断口形貌皆为解理＋韧窝状形貌,表现为穿晶断裂。研究结果表明,导致材料回火脆化的主要因素是温度和等温时间,而作用应力对2．25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

小冲杆试验测试3Cr1Mo1/4V钢制加氢反应器内试块的回火脆性

对运行10a的3Cr1Mo1/4V钢制加氢反应器内试块取样进行了脱脆热处理,与未热处理(脆化态)试样在不同温度下进行了小冲杆试验和夏比冲击试验,提出了以断裂能与最大载荷的比值(E_(SP)/F_m)作为确定小冲杆试验韧脆转变温度的方法,得到韧脆转变温度及其增量,并与夏比冲击试验结果进行了对比。结果表明:小冲杆试验得到的E_(SP)/F_m-温度曲线与夏比冲击试验得到的冲击功-温度曲线具有相同的变化趋势;与断裂能相比,E_(SP)/F_m可以更好地表征材料的韧脆状态;以E_(SP)/F_m稳定值的60%对应的温度作为韧脆转变温度,得到的韧脆转变温度增量与由夏比冲击试验得到的近似相等,小冲杆试验可以用来评价3Cr1Mo1/4V钢的回火脆性。     

2.25Cr-1Mo钢回火脆化对氢脆的影响

用冲击试验和电化学充氢方法研究了长期服役的2．25Cr-1Mo钢的回火脆化和氢脆问题．并对试样进行了显微组织分析和断口电镜扫描。结果表明：回火脆化程度不高的母材对氢脆的影响较小，断口形貌为准解理和少量的沿晶断裂；回火脆化程度较严重的焊缝对氢脆的影响较大，断口形貌为沿晶断裂。对于母材．回火脆化与氢脆的关系为线性相加；对于焊缝，回火脆化大大加剧了氢脆的程度。     

08Cr2AlMo钢及其焊接接头回火脆性的试验研究

本文对08Cr2AlMo钢及其焊接接头按规范进行了回火脆性试验。结果表明,钢材、R407焊条和08Cr2AlMo焊丝的焊缝金属的回火脆化敏感性较低,均能满足抗回火脆化的设计要求。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢的焊缝回火脆化研究

实际生产中发现,同一牌号、不同批次的熔敷金属阶冷后脆化倾向明显不同。对2.25Cr-1Mo-0.25V焊缝的化学成分、力学性能、韧脆转变温度以及金相显微组织进行了研究,认为产生回火脆性是由于Si和Mn含量较高、磷元素以及碳化物在晶界上偏聚所致。     

CrMo钢材料韧脆转变温度曲线的回归分析

根据韧脆转变温度曲线的特点，提出一种能够定量描述冲击功与温度关系的Boltzmann函数。试验数据的回归分析表明，该方法获取的回归曲线具有较高相关系数，并能较准确地求取材料脆性转变温度vTr54．2。本文提出的方法简单实用，同时具有一定物理意义。     

焊接接头在预应变下断裂性能试验研究

以常用建筑结构钢Q345为研究对象，进行了母材与焊缝在预应变下的冲击、拉伸和断裂韧度试验。结果表明，预应变下，母材和焊缝的冲击韧度均有所降低，韧一脆转变温度有所提高，109／6预应变后的焊缝其韧一脆转变温度低于室温(20℃)，仍可在室温下安全使用，随预应变增加，材料的屈服强度与抗拉强度均有所提高，脆性断裂危险性增加。研究发现，为建立客观的材料韧度指标及进行更有效的安全分析时，预应变应作为一个考虑因素。     

异种钢焊接接头蠕变过程的有限元模拟

异种钢焊接接头常应用于高温下工作的大型构件,其蠕变特性和持久性能对结构的安全性具有重要意义。常规的蠕变试验和高温持久试验仅适用于均匀材料,对非均匀的异种钢接头存在局限性。为了解决该问题,针对某种构件上采用的含有过渡层的马氏体钢与珠光体钢异种金属接头进行了有限元建模。分别利用K-R蠕变损伤模型和改进的θ Projection模型进行模拟计算,并且对比了非均匀结构与均匀的焊缝、过渡层和母材的蠕变特性。对比发现,非均匀结构中抗蠕变性能较弱的过渡层部分的蠕变速率要大于均匀的过渡层材料的蠕变速率,这说明材料的不均匀性会带来附加的蠕变损伤。因此,仅通过均匀材料的蠕变试验来预测非均匀结构的寿命是不可靠的,应采用蠕变试验与有限元计算相结合的方法进行非均匀结构的寿命预测。     

焊后热处理对BHW35钢焊接接头组织性能的影响

对采用E7015-D2焊条焊制的BHW35钢厚壁对接焊接接头分别采取不同冷却速度的焊后热处理制度,进行了弯曲、拉伸、冲击韧性等力学性能、金相组织及扫描电镜断口分析对比,指出采用正火＋回火空冷＋消应力退火热处理能使焊接接头组织及强韧性满足使用要求,而缓冷工艺使母材性能不能很好恢复,接头横向拉伸强度低于母材规定值的下限,冲击韧性低于空冷工艺,抗裂纹扩展能力下降。断口特征佐证了上述结果。     

405/Q245R不锈钢复合板焊接工艺及接头组织与性能

分别采用钨极氩弧焊（TIG）、选用ER309L焊丝和焊条电弧焊（SMAW）、选用A302焊条两种不同工艺焊接405/Q245R不锈钢复合板的覆层和过渡层,并采用焊条电弧焊方法、选用E4315焊条焊接其基层。对复合板接头进行力学性能测试,结果表明,接头的抗拉强度接近于母材本身强度,拉伸试样断裂均发生于母材部位;对接头金相组织的观察显示,两种接头的过渡层焊缝组织均为奥氏体加少量铁素体,在过渡层焊缝/基层母材侧界面未发生明显的碳迁移现象;进一步对过渡层焊缝进行XRD测定,未发现接头焊缝中有害相的生成,说明获得接头的性能良好,焊接工艺可行,能够满足工程实际需要。     

镀锌高强钢电阻点焊焊接接头液态金属脆化裂纹研究进展

镀锌高强钢因具有高强度、耐腐蚀以及延展性优良等特点被应用于汽车构件领域,在实现减重的同时,提高汽车安全性能。电阻点焊作为材料连接的重要技术之一,因具有焊接过程简单、热影响区小、焊接变形与应力小及焊接速度快等优点,被广泛应用于连接镀锌高强汽车用钢。但在焊接过程中锌镀层会在电阻热的作用下熔化并渗入至焊点内部,从而在焊接接头形成液态金属脆化裂纹(Liquid metal embrittlement cracks, LME),液态金属脆化裂纹会使焊接接头在拉伸过程中发生脆性断裂,严重恶化焊接接头的力学性能。从液态金属脆化裂纹形成机理、表征手段和母材显微组织的影响等方面详细总结了国内外在此方面的研究,并归纳出改善镀锌高强钢焊接接头液态金属脆化裂纹的措施,为后续的研究工作提供一定的参考与借鉴。     

Selective and localized embrittlement of metal by cathodic hydrogenation utilizing electrochemical jet

Electrochemical jet processing (EJP) is an easy-to-implement technology for creating complex microstructures based on anodic dissolution without requiring specially designed cathodes. In this study, a new electrolyte-jet-based surface modification method based on the principle of cathodic hydrogenation, namely, electrochemical jet hydrogenation (EJH), was proposed for the first time to selectively modify the material in aspects of its brittleness. In this method, a workpiece is innovatively set as the cathode, and hydrogen evolution occurs locally on the cathode surface within the jet impinging area, leading to a localized H-treatment of the cathode material. The hydrogen-material interaction can alter the surface material property and result in localized surface modification, for example, material ductile-brittle transition by hydrogen embrittlement (HE). In this research, the proposed method was validated on niobium metal. According to the results, evident localized embrittlement was achieved, and the degree of embrittlement was precisely controlled by adjusting the electrochemical parameters mainly including current density and processing time. As a selective surface modification method, EJH can be applied as an assistive technology in hybrid machining of difficult-to-machine superalloys where localized surface modification of ductile-brittle transition is expected.     

力学不均匀性对含横向裂纹焊接接头J积分的影响

采用 MARC有限元程序提供的 Delorenzi虚拟裂纹扩展方法计算了平面应力条件下不同强度匹配的焊缝纵向受载的含横向裂纹的焊接接头在不同载荷的广义 J积分。计算结果表明 :力学不均匀性对含横向裂纹焊接接头的 J积分有重要影响 ,低匹配焊接接头中积分路径穿越焊缝与母材界面的 J积分值高于积分路径在焊缝内的 J积分值 ,高匹配焊接接头中积分路径穿越焊缝与母材界面的 J积分值低于积分路径在焊缝内的 J积分值 ;载荷越大 ,焊缝与母材的强度差别越大 ;积分路径中包含的焊缝与母材界面长度越大 ,J积分的差值越大。力学不均匀性对焊缝纵向受载的含横向裂纹的焊接接头 J积分的影响是由焊缝与母材的强度差别及积分路径中包含的焊缝与母材界面长度的不同造成的     

Effects of temper condition and post weld heat treatment on the microstructure and mechanical properties of friction stir butt-welded AA7075 Al alloy plates

In this study, AA7075-O and AA7075-T6 Al alloy plates were friction stir butt welded using two sets of weld parameters in order to investigate the effects of temper condition prior to joining and post weld heat treatment on microstructure and mechanical properties of the joints. Another goal of the work is to determine the possibility of restoring the loss of strength in the joint area experienced in welding of this alloy in the age-hardened condition by subsequent heat treatment. The study revealed that the friction stir welding resulted in a strength undermatching when the alloy joined in T6 condition while a significant strength overmatching was obtained in the joints produced in O temper condition. The post weld heat treatment led to a significant recovery in the strength of the joints produced in T6 condition, thus a significant increase in the joint performance. On the other hand, it led to a decrease in the joint performance value of the joints produced in O temper condition although the strength was increased. Furthermore, the post weld heat treatment resulted in abnormal grain growth in the joint area the degree of which depends on weld parameters used and the prior temper condition.