HY-130钢焊缝的冶金特性

6.35毫米和12.7毫米(1/4和1/2英寸)厚HY-130钢焊件系分别采用了手弧焊(SMA)、熔化极气体保护焊(GMA)、电子束(EB)焊接和激光束(LB)焊接方法制造的。对焊件的焊缝金属和热影响区进行了硬度测定和金相检验。EB和LB焊件焊缝金属的硬度明显地高于SMA和GMA焊件的,其热影响区的硬度梯度也更陡。 SMA和GMA焊缝的金相组織由大量针状铁素体和少量贝氏体和马氏体组成;而EB和LB焊缝的则由大量马氏体和少量贝氏体组成。室温动态撕裂试验表明,焊接接头试样主要呈平面应力(斜断口)断裂。LB试样所具有的断裂韧性不仅高于其它焊缝的,而且可与基体金属的相比拟。发現SMA和GMA焊件中所存在的诱发冷裂敏感性的諸冶金状态和諸因素比EB和LB焊件中存在的更突出。检查动态撕裂(DT)试样的断口可发现:SMA和GMA焊件中有少量到中等程度的气孔;EB焊件中存在冷疤(未完全熔合);LB焊件中则有少许冷疤和氢脆的迹象。     

HY-80和HY-130钢及其焊件的动态断裂韧性参数

对Hy-80和Hy-130钢以及它们的焊缝金属的动态断裂韧性参数下限值作出了鉴定。报道了直接测定得来的特定参数K_(1d)和K_(1m),并一并报道了由大量的夏比能量、零塑性转变温度以及动态撕裂能测量值而估计得来的K_(1d)和K_(1m)。着重点在于:在船舶结构中,在30°F——最低的预定服役温度条件下,采用弹性动态分析方法,确定裂纹增长的起始、扩展和终止的下限值。在上述这些条件下,业已发现Hy-80钢的K_(1d)/αy比值大约等于2in~(1/2),而在同样条件下,Hy-130钢以及Hy-80和Hy-130的焊缝金属的K_(1d)/αy比值大约是1in~(1/2)。可见,Hy-8O板材在动载条件下的抗断能力显然比其它三个等级的受检材料要高得多。     

HY-130钢焊件的氢脆开裂

本文通过增广应变试验来研究HY-130焊件中氢脆裂纹的起源及扩展。在焊缝金属所发现的裂纹扩展形态表明,由于位错的堆垛会在界面形成裂纹。而且,特别大的塑性应变总是伴随着裂纹扩展。为证实这一观察,对用电解法充氢或无氢的HY-130钢试样进行了增广应变开裂试验,测量了试样缺口根部的塑性应变。果然,此塑性应变具有明显的滞弹性并且显示出与氢脆相同的对氢含量和应变速率的依赖性,即随着氢含量增加且应变速率降低,塑性应变增加。然而,氢对试样的硬度无影响。本文根据这些观察结果对氢脆的机理进行了讨论。     

Hy-130焊缝金属中的氢

<正> 一、前言氢能引起可淬硬钢(如 Hy-80钢)焊缝热影响区开裂,这是人所皆知的。热影响区脆硬的显微组织、焊缝中的残余应力和大量溶解氢的存在,这三者相结合就会在直接与焊缝相邻的区域中造成延迟开裂。氢裂现象并不是焊缝热影响区才有的,不过,当金属强度增高时,这种影响就变得更为     

A131钢焊缝断裂韧性统计分布的计算机分析

对A131钢环焊接头的断裂韧性δc进行了试验测定，自行编制了确定接头断裂韧性δc概率统计分布的计算机程序。将试验数据输入计算程序，只需一次计算就可确定断裂韧性是否符合三种常用分布(正态分布、对数正态分布、威布尔分布)之一，该程序对快速、准确确定材料力学性能的概率统计分布以及对结构进行可靠性分析具有重要应用价值。统计检验结果表明，A131钢环焊接头的断裂韧性δc可以符合正态分布、对数正态分布或威布尔分布。威布尔分布是描述管道焊缝金属断裂韧度指标δc的最佳拟合分布函数。     

HY-130钢在3.5%NaCl溶液中的短疲劳裂纹扩展

使用带有长度为0.4～2.5mm单侧裂纹的短裂纹试样在空气和3.5％NaCl溶液中进行了HY-130钢的疲劳裂纹扩展试验。发展了用直流电位差法连续检测短裂纹扩展。通过对长裂纹(长度大于10mm)的裂纹扩展速率与应力强度因子幅值(△K)之关系的比较,研究了在疲劳裂纹扩展中裂纹尺寸的化学诱发效应。一个长度为0.4mm的裂纹被认为是微观组织及力学意义上的长度,它在空气中呈现出与长裂纹相同的da/dN-△K关系,在3.5％NaCl溶液中,这种长度的裂纹比长裂纹扩展约快一倍。裂纹长度达1.1mm时,扩展速率与长裂纹的da/dN-△K曲线吻合,且根本不受应力幅值及应力比的影响。根据介质种类的输送方式,讨论了电化学裂纹模型。     

新方法测试金属断裂韧性

由浙江大学力学系教授吴介卿创造的一种测试金属Ⅰ型断裂韧性K_(IC)的新方法,它没有目前广泛使用的美国E-399规范方法的种种缺点。该法经长期试用表明:所用试件数量少、尺寸较小且加工容易,测试误差小,费用省,除了可测试金属常温K_(IC)外,还可测试高温等一些特殊情况下的K_(IC)值。目前正式开始对外接受测试任务,数据可靠,收费低。欢迎各钢     

HY 130、A517F、HY-80钢标准夏比试样和预裂纹夏比试样数椐与断裂韧性数据的相关性

屈服强度为958、752和552兆帕(139、109和80千磅/英寸~2)[分别是 HY-130、A517(F)(统一编号系统(UNS K11576)和 HY-80]的三种合金结构钢,采用常规夏比 V 型缺口(CVN)、疲劳预裂纹夏比和平面应变断裂韧性 K_(IC)试样,试验取得了一些断裂韧性数据。利用这些数据评定了已提出的 K_(IC)数据与夏比型试样数据的相关性,并提出了一些补充相关关系。在考察的五个相关性中,在转变温度范围内,基于标准 CVN 结果的方法(使温度平移量计入冲击,静载数据相关性中)较之其它方法给出了较好的 K_(IC)估算值。但是,在很宽的温度范围取得最好的结果是基于疲劳预裂纹夏比型试样慢弯曲试验结果预示 K_(IC)值的 J 积分相关性方法。     

Q345B钢焊缝金属的显微组织分析

采用E5015焊条以手工电弧焊对Q345B钢的角焊缝进行焊接,阐述了焊缝中宏观组织的层间偏析,结晶形态的层间、层内差异,微观组织的差异以及对性能的影响研究,以利于焊接工艺人员对焊接工艺及参数的选择。在多层焊的打底层中注重对于层间温度的控制,制定合理的焊接工艺参数进行现场焊接,从而保证产品的焊接质量。     

用超声波测量金属断裂韧性

美国宇航协会莱温斯研究中心研究出一种利用超声波测量金属断裂韧性的新方法。目前还是一种实验室规模的手段,但却是材料机械性能(包括屈服强度、极限拉伸强度)无损检验上的重大进步。据称,它的出现,将使大试样、复杂工艺及高成本的无损检验方法很快地成为过去。 这种方法采用超声波结合计算机自动化技术来测     

车轮钢动态断裂韧性研究

测试了R7车轮辐板的动态断裂韧性。结果表明,在温度较高条件下,动态断裂韧性K1d和总冲击能量Wt随温度的降低并未呈现相同的变化趋势;当试验温度降至约-20℃时,K1d和Wt呈现同步的趋势,此时,断裂以脆性断裂为主。该温度以下的总冲击能量可以用作评价R7车轮辐板动态断裂韧性优劣的主要技术参数。     

高强度钢焊接接头的断裂韧性

本文针对热影响区这一特殊部位,对高强钢焊接接头的断裂韧性进行了研究。试样取自原厚度为25毫米的多层焊试板,焊接时采用了20千焦耳/厘米的线能量和150℃的层间温度。沿着靠近熔合线的热影响区进行的硬度测量表明,焊趾边界上的硬度达最大值。由于这个原因,这种试样机加工的最苛刻的特点是槽口的位置和窄缝的制备问题。象1毫米深的这种浅缺口也要求这样做。另外,各种深度的窄缝顶端都須置于靠熔合线的热影响区。断裂试验是在很宽的温度范围内用四点弯曲法进行的。     

960MPa高强度钢材对接焊缝的低温断裂韧性

对14 mm厚的960 MPa结构钢材的对接焊缝进行了低温断裂韧性试验,采用三点弯曲试件,以裂纹尖端张开位移CTOD为指标,对960 MPa高强度钢材焊缝的断裂行为进行分析。计算出母材、焊缝区和热影响区的断裂韧性CTOD临界值δm与温度的关系,采用Boltzmann函数对其结果进行拟合分析,得到韧脆转变温度,并对其断裂微观机理进行分析。结果表明:断裂韧性CTOD临界值δm随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390及Q460相比,960 MPa高强度钢材的δm值最低,其焊接热影响区的δm值比焊缝金属和母材均小,其韧脆转变温度也较高(-12.45℃),低温冷脆特征更加显著。     

球罐钢焊接接头断裂韧性研究

用多试样阻力曲线法和剖面法测定了球罐钢ＢＰ４６０ＮＬＩ焊接接头的裂纹尖端张开位移特征值，得出了裂尖伸张区达到饱和时的启裂值δｉｓ在母材，焊缝，熔合线和热影响区中的分布，并用金相显微镜和扫描电镜观察了焊接接头各区的显微组织和断裂形态。     

单调荷载下Q345钢焊缝金属的延性断裂性能研究

为了研究Q345钢焊缝金属的延性断裂性能,对9个试件进行了单调荷载下试验研究,试件设计考虑了不同应力三轴度和洛德角分布范围。分别采用Swift、Voce及Swift-Voce混合强化模型,拟合得到了能预测到断裂时的完整应力-应变曲线,其中Swift-Voce混合强化模型模拟各试件荷载-位移曲线精度最好。采用VGM,改进SWDM和Lou模型3种断裂模型,通过编写UVARM子程序,校准了各模型的材料参数,并对各试件进行了有限元断裂模拟预测,比较分析了各个模型的预测精度。结果表明,VGM模型对接近于平面应变状态的矩形缺口和槽板试件的预测结果误差较大,而改进SWDM和Lou模型通过引入洛德角参数来描述偏应力状态,对不同应力状态的试件断裂预测结果精度更高,模型的适用性更好。     

冷却速度对10CrNi5MoV钢焊缝金属相变的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机测量了10CrNi5MoV钢焊缝金属在不同冷却速率下奥氏体连续冷却过程中的温度-膨胀曲线,利用杠杆定律,得到了不同冷却速率下相变动力学曲线,分析了冷却速率对焊缝金属相变的影响。结果表明,不同冷却速率下焊缝金属的奥氏体转变动力学曲线均呈S型,冷却速率为60 ℃/s、30 ℃/s、15 ℃/s时,奥氏体转变速率与温度的曲线呈单峰状,冷却速率为6 ℃/s,奥氏体转变速率与温度的曲线表现为贝氏体、粒状贝氏体相变的双峰转变。     

410升高压空气瓶用921钢及焊缝金属的韧性

通过对410升高压空气瓶用921钢及焊缝金属的陪炉试料的韧性试验,得到了vE_T,δ_c,K_(1c)等统计数据。这些数据与国外同类产品对韧性的要求相比,我国在役高压空气瓶的韧性偏低。导致高压空气瓶韧性偏低的主要原因是气瓶制造过程中过高追求强度的结果。     

船用新材料连铸945钢断裂韧性研究

用ＣＯＤ阻力曲线方法对连铸９４５钢中板的断裂韧性进行了研究，并以模铸９４５钢中板为参比板，对其断裂韧性进行了评价。     

近海平台钢热影响区的断裂韧性

为确保结构的完整性,在制造结构前评定热影响区的断裂起始的抗力是很重要的。H.G 皮萨斯基和 R.J 帕吉特解释了这样做的原因,并推荐了确保获得有效结果的试验程序。