Effect of cooling conditions on corrosion resistance of friction stir welded 2219-T62 aluminum alloy thick plate joint

Friction stir welding (FSW) with water cooling and air cooling was used to weld 2219-T62 aluminum alloy joints with a thickness of 20 mm. The effect of cooling conditions on the corrosion resistance of joints in 3.5% NaCl solution was investigated using the open circuit potential (OCP), the potentiodynamic polarization, and the corrosion morphology after immersing for different time. And the precipitates distribution was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results reveal that the weld nugget zone (WNZ) owning positive potential, lower corrosion current density and fine and uniform precipitates, is much more difficult to corrode than the heat affected zone (HAZ) and the base metal (BM). Compared with air-cooled joint, the water-cooled joint has better corrosion resistance. In addition, the results of microstructure observation show that the potential, distribution and size of second phase particles determine the corrosion resistance of FSW AA2219 alloy joints in chlorine-contained solution.     

X80与X100管线钢粗晶区SHCCT曲线的比较研究

采用相变仪DIL805A/D将X80、X100管线钢空心微缩管状试样,以200℃/s加热至1 350℃,保温10 s后以1~200℃/s的不同速度冷却至室温,在分析显微组织、硬度和相变温度的基础上获得两种管线钢的粗晶区SHCCT曲线。对比发现,随着冷却速度的增加,X80与X100的相变温度均降低,而硬度都增加;在相同冷却速度下,X100的相变温度明显低于X80,硬度却更高。对于X100管线钢,当v10℃/s时,粗晶区为GB、QF和M-A组元的混合组织;当10℃/s≤v≤50℃/s时,组织由GB、BF和M-A组元组成;当v50℃/s时,出现LM组织,当v100℃/s后转变为LM和M-A组元的混合组织。而X80管线钢只有当v≥25℃/s时才出现BF,v100℃/s时开始出现LM组织。     

X80管线钢焊接热影响区的韧性分析

X80管线钢在焊接过程中,热影响区由于受到焊接过程热的作用,其组织和性能会发生较大的变化.韧性是天然气长输管线的重要性能,采用热模拟技术、现代工程测试手段和显微分析方法,分析了不同热输入参数下X80管线钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)韧性(夏比冲击功和CTOD)的差异及其原因.在一定范围内,较高焊接热输入下CGHAZ的韧性比较低热输入下CGHAZ的韧性明显高,超过一定范围,随着热输入的增加韧性激剧下降.造成不同热输入下韧性差异的根本原因是由CGHAZ显微组织的差异引起的.较低的热输入下CGHAZ中产生了一定量的低碳马氏体,从而导致韧性较差.     

X-60管线钢焊接粗晶区组织及韧性研究

利用光镜、电镜及冲击试验等研究了Ｘ－６０管线钢模拟粗晶区的组织及性能，结果表明，该钢中存在大量能够阻止原始奥氏体晶粒长大的第二相粒子；ｔ８＝５从１０ｓ增大到７０ｓ时，模拟热影响区原始奥氏体闰尺寸长大并不严重，二次组织均以低碳粒状贝氏体为主；韧性虽随着ｔ８＝５的增大而明显下降，但该范围内的各种规范下热热影响区粗晶区的韧性均较高。     

TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究

在TCS不锈钢前期焊接试验中发现其焊接接头热影响区的冲击吸收功值在熔合线附近较低,原因是接头热影响区晶粒粗大所致.为了解TCS不锈钢焊接接头发生脆性裂纹的温度,进行了TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究,试验结果得出了发生脆性裂纹的温度.从试验结果和使用情况得出相应的结论,为今后的进一步研究奠定了基础.     

铌对高强钢焊接热影响区中马氏体-奥氏体组元形态的影响

对铌含量不同的五种钢材进行焊接热循环模拟焊接热影响区粗晶区，研究Ｎｂ含量对粗晶区中ＭＡ组元的形态和粗晶区韧性的影响。结果表明，降低钢材的Ｎｂ含量能够减少细长ＭＡ组元的含有率，从而控制ＣＧＨＡＺ的韧性，因此，进行实际钢材化学成分设计时，在满足强度要求的条件下，应尽量降低Ｎｂ的含量。     

LNG储罐用9Ni钢焊接接头的组织与性能

采用手工电弧焊、埋弧焊对9Ni钢板进行焊接,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察焊缝及热影响区的组织,通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验研究了焊接接头的力学性能。结果表明,两种焊接方法下焊缝组织主要由奥氏体和析出相组成,焊接热影响区组织主要为板条马氏体;焊缝的化学成分与母材匹配良好,焊接接头强度高、低温冲击性能和弯曲性能良好。     

Experimental study on fracture toughness of OS-F101 415F pipeline steel and its welded joint

The fracture toughness of OS-F101 415F pipeline steel and its welded joint had been systematically studied. The present results suggest that OS-F101 415F pipeline steel and its welded joint all have relatively high fracture toughness values at 0℃, which are higher than 0.30 mm. The main reason for such results is the over 80% acicular ferrite in their mwrostructure     

连铸10CrSiNiCu钢焊接接头热影响区韧性研究

通过夏比V形缺口冲击小型试验与宽板拉伸、落锤大型工程试验结合、实际接头与热模拟试样结合，对板厚≤16mm的新型连铸10CrSiNiCu钢焊接热影响区韧性进行了研究。研究结果表明在焊接热输入不超过加40kJ／cm时，该钢焊接热影响区具有良好的韧性和抗脆断性能，韧性水平达到ⅡW有关标准对E级钢的I级评定和中国船级社(CCS)对390MPa级E级钢板接头韧性规定，能够满足大型水面船体焊接结构的使用要求。     

440 MPa级含铌船体钢焊接粗晶区组织与性能

焊接热模拟试验表明,t8/5≤40 s时,低碳高铌钢焊接粗晶区奥氏体晶粒尺寸低于高碳低铌钢,低温冲击韧性高于高碳低铌钢.焊接粗晶区的组织主要以粒状贝氏体为主,当t8/5≤40 s时,粒状贝氏体主要以长条状存在;当t8/5>40 s时,粒状贝氏体则主要呈现块状,低碳高铌钢中粒状贝氏体的数量和尺寸远低于高碳低铌钢.Thermo-Calc计算析出平衡曲线表明,高碳低铌钢中第二相粒子的析出主要在1 200℃以上,平均尺寸大于120 nm.低碳高铌钢中第二相粒子的析出粒子主要分布在1 200℃以下,平均尺寸小于50 nm.低碳高铌钢中细小的第二相析出物有效阻碍了奥氏体晶粒长大,显著改善了焊接粗晶区的低温韧性.     

BHW35钢焊接接头高温冲击试验分析

BHW 35钢采用埋弧自动焊和焊条电弧焊,焊材为H10Mn2N iMoA及E7015-D2焊制的厚壁焊接接头,经正火、回火、消应力退火热处理后,对接头及母材实施了室温、100,200,350℃下缺口冲击试验,并进行了冲击断口、金相组织、硬度及化学成分分析.结果表明,接头硬度Hm ax埋弧焊为270.5 HV,电弧焊条焊为235.2 HV.探明随着温度升高,接头韧度较室温大幅度提高,冲击吸收功均出现峰值温度,埋弧焊接头为100℃,而焊条电弧焊接头为200℃,与母材变化规律相近.热影响区的韧度优于焊缝.焊条电弧焊的韧度优于埋弧焊.接头冲击吸收功室温在96.33 J以上,350℃下在120 J以上.结果表明,接头断口均为延性韧窝特征.冲击吸收功越高,断口韧窝撕裂特征越明显,韧窝越大,分布越不均匀.     

超低碳贝氏体高强度钢焊接接头强韧性表征

采用焊条电弧焊、埋弧自动焊和焊接热模拟试验对控轧控冷工艺生产的超低碳贝氏体高强度厚钢板进行了焊接性能研究.结果表明,焊接热影响区具有较小的硬度差异.焊条电弧焊、埋弧自动焊实际焊接接头中热影响区硬度的最大差值小于60HV10,与相同级别低合金高强度钢相比,焊接热影响区强度的均匀性显著提高.焊接热影响区具有高的低温冲击韧性.当焊接热输入为56kJ/cm时,模拟过热区-40℃冲击吸收功可达到60J以上.在焊条电弧焊、埋弧自动焊实际焊接工艺条件下,焊接热影响区的-40℃冲击吸收功可达到100J以上.     

Q460耐候钢焊接粗晶热影响区中M-A组元及其对韧性的影响

利用模拟试验机对Q460耐候钢不同热输入条件下的焊接粗晶热影响区进行模拟,分析粗晶热影响区中显微组织及其中马氏体-奥氏体(M-A)组元的数量、形态、分布及大小对韧性的影响。结果表明,t8/5较小时,组织由板条贝氏体和粒状贝氏体构成,M-A组元尺寸较小;t8/5为100 s时,组织中板条贝氏体量逐渐减小,粒状贝氏体含量逐渐增多,M-A呈块状,尺寸变大,有效晶粒尺寸增加,韧性降低;当t8/5达到150~200 s时,即使组织粗大,M-A组元的量有所减少,出现部分残留奥氏体,韧性也会增加。     

快速冷却对DP1000双相钢激光焊接接头性能的影响

激光焊接DP1000双相先进高强钢的过程中,普遍存在焊接热影响区的软化现象,热影响区的软化严重影响了焊接结构的成形和使用性能. 为了能提高焊接接头的成形和使用性能,采用快速冷却的方式来改善其焊接热影响区的软化问题. 通过拉伸试验、显微硬度测试、扫描电镜和光学显微镜等手段对比研究了1.5 mm厚DP1000双相钢板有无快速冷却的焊接接头中组织和性能的变化. 结果表明,在快速冷却条件下,激光焊接DP1000双相钢的接头热影响区软化区较空冷焊接的窄,软化现象有所改善,强度和塑性均有所提高.     

高Ti,Nb析出强化高强钢接头强度及焊接热影响区软化行为分析

采用混合气体（80％Ar＋20％CO2）保护焊对高Ti,Nb析出强化高强钢进行了焊接强度试验研究．结果表明,随着焊接热输入增大,接头强度有降低趋势．焊接热影响区较母材硬度降低,存在软化行为．粗晶区晶粒长大及10nm以下（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子的溶解造成强化效果降低．未溶的（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子固定了C,Mo元素,降低过冷奥氏体的稳定性,不能得到硬度较高的板条状马氏体或贝氏体,而形成硬度较低的粒状贝氏体．第二相强化效果的降低不能通过组织强化有效弥补,从而造成粗晶区软化．在细晶区热循环作用下,10nm以下第二相粒子粗化,使得偏离其临界强化尺寸,析出强化效果降低,造成细晶区软化．     

超级双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能

通过SEM和EDS研究了采用不同焊接工艺后超级双相不锈钢UNSS32750焊接接头的两相比例及成分变化,并采用临界点蚀温度和浓硝酸法测试比较了不同焊接工艺接头的耐点蚀和晶间腐蚀性能.结果表明,焊接中较高的热输入、加填焊丝和背面采用氮气保护焊的方法可以稳定焊接接头中的奥氏体相的比例,并且较高的热输入,使得焊接接头冷却速度相对较慢,有助于铬的扩散而消除晶界贫铬现象,减小晶间腐蚀倾向;而与此相反的是较高的热输入,会导致两相中元素分配不均衡使铁素体相优先发生腐蚀,从而恶化材料的整体耐点蚀性能.     

08Ni3DR钢焊接接头最薄弱区域与冲击韧性之间的关系

低温压力容器08Ni3DR钢在极低温度下(-100℃)具有较好的强韧性匹配,在实际工程应用中,保障焊接接头的低温冲击韧性一直是压力容器制造过程中的难题之一。对于实际的焊接接头,最薄弱区域的确定以及最薄弱区域的影响对焊接接头的表征具有重要的意义。通过将夏比V型缺口开在母材、焊缝、热影响区不同位置处,系统研究了08Ni3DR压力容器钢焊接接头的组织和韧性。结果表明:焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区,其粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体组成的复合组织。粗晶热影响区宽度在缺口尖端前沿所占比例越高,试样的冲击吸收能量越低。当粗晶热影响区宽度所占比例达到100%时,冲击吸收能量为27 J,相比于母材冲击韧性损失高达90.7%。以上两个方面充分体现出焊接接头最薄弱区域对冲击韧性有很大的影响。     

试样尺寸对SA508-3钢焊接接头断裂韧度的影响

针对大型核容器SA508-3钢焊接接头断裂韧度进行了研究.结果表明,在大试样条件下,母材、焊缝金属及热影响区的断裂韧度存在差异,焊缝金属的断裂韧度优于热影响区,母材的断裂韧度最低.试样几何尺寸直接影响裂纹尖端的应力状态,小试样时裂纹尖端处于平面应力状态,母材、焊缝金属及热影响区全部呈韧窝断裂,表现出良好的塑性;大试样时裂纹尖端处于平面应变状态,母材断口特征转变为准解理与解理混合断裂,热影响区为典型的准解理断裂,焊缝为韧窝断裂.     

Ti、Nb对结构钢焊接热影响区组织和韧性的影响

利用焊接热模拟试验方法，研究了不同峰值温度（tmax）和不同t8／5（800℃冷却至500℃时间）对含Ti-N、Ti-Nb-N两种微合金钢热影响区（HAZ）显微组织、奥氏体晶粒度、冲击韧性的影响。试验结果表明：Ti－N钢焊接热影响区比Ti-Nb-N钢具有更高的冲击韧性、更适用于大线能量的焊接。