热输入对高强度气体保护焊丝焊缝金属强韧性的影响

采用拉伸、冲击试验和显微组织观察,研究了热输入在10~27 kJ/cm时对超低碳气体保护焊丝焊缝金属强度、韧性及显微组织的影响。结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝金属的强度和韧性呈下降趋势,其原因在于,随热输入的提高,合金元素烧损增多,焊缝冷却时间延长,焊缝金属高温再热区中强度较低、韧性较差的铁素体含量增加。     

线能量对900MPa级焊条接头力学性能影响研究

研究了屈服强度900MPa级焊条在不同焊接线能量下的焊接接头力学性能。试验结果表明,采用较低线能量焊接能明显提高接头焊缝的屈服强度,改善其综合力学性能;多层多道焊接时,提高道间温度对焊缝的屈服强度影响有限,但能提高其冲击韧性。组织分析表明,焊缝中存在少量的残余奥氏体,对改善焊缝冲击韧性有利,同时作为氢陷阱还能减少氢致裂纹产生的可能性。     

应用焊道长度控制线能量

运用ＨｅｒｂｓｔＦＷ公式原理对国产碱性条件进行了大量试验，建立了焊接线能量（Ｅ），焊条熔化长度（ｌＥ），焊道长度（ｌＲ）的关系式：Ｅ＝８０８Ｄ１．８ｌＥ／ｌＲ。并应用线算图和ＳＨ－ＣＣＴ图对该式施焊结果验证，热影响区的金相组织，硬度基本一致。因此，可以应用焊道长度校核与控制线能量。     

母材碳含量对异种钢焊接熔合区形态的影响

利用扫描电镜及能谱分析技术，系统地研究了相同焊接工艺条件下，母材碳含量对异种钢焊接熔合区形态的影响。结果发现随碳含量增加，熔合区中的类马氏体层消失，呈锯齿状的部分熔合区增宽。对其产生机理现进行了探讨，认为一般的焊接特征区划分方案不完全适用于异种钢焊接情况。     

高强度焊缝金属韧性波动影响因素研究

针对某型高强度焊接材料焊缝金属韧性波动的现象进行了分析。通过对同一批次以及不同批次焊接材料焊缝金属低温冲击功数据进行统计、计算,结果表明,(1)对于同一批次焊接材料,韧性波动呈正态分布,应与不同焊接工艺控制状态所导致的冷速差异有关;(2)对于不同批次焊接材料,其硫磷元素的含量水平,是导致其韧性变化的关键因素。欲在工程上获得高韧性的焊接接头,可在焊接工艺和焊接材料杂质元素含量两个方面给予严格控制。     

组合焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响

采用Ｙ形坡口裂纹试验和显微分析方法，研究了三种不同的组织焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响，结果表明，底层焊道熔俣区裂纹为氢致延迟裂纹；底层焊条的合金系统对该裂纹的生成有一定的影响，底层焊道熔合区的马氏体和氢的富集以及大的拘束应力，是裂纹生成的必要和充分条件；提出了防止裂纹产生的用工艺。     

碳迁移对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的影响

基于节约费用和施工方便的考虑，工程应用中常采用异种钢焊接。Cr5Mo异种钢焊接接头广泛应用于炼油、石油化工等过程工业中的高温环境。针对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头，通过时效处理和蠕变持久实验，研究了碳迁移对蠕变破断强度与时间的影响。研究表明，奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头由于碳迁移蠕变破断强度下降，破断寿命减少，约为镍基焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的50％。     

高强钢低匹配焊接接头应用性能研究

本文采用低匹配焊条材料焊接了高强度钢材,对其焊接接头硬度、强度、抗弯性能、韧性和抗爆性能进行了综合试验研究,研究结果表明,对于屈服强度高达1,000 MPa的钢,其低匹配焊接接头如果采用常规焊缝余高控制工艺,将出现以下不利状况:(1)无余高焊缝金属承受横向拉应力,在母材及HAZ拘束下首先屈服时,发生低延性破坏;(2)有余高焊接接头在弯曲应力及弯曲、拉伸复合作用下,焊接接头易出现焊缝首先塑变破裂的低应力失效现象。其根本原因为焊接接头软质焊缝区塑性变形抗力的不足。此类破坏发生时,钢板尚未充分塑性变形,从承受应力水平和吸收能量能力来看,这将导致焊接接头系统的服役能力大为降低,因此提高低匹配焊接接头焊缝区塑性变形抗力变得极为重要。利用第三强度理论分析了低匹配焊接接头变形特点,并进行了此类接头焊缝余高的特殊设计,获得和传统等强匹配等效的焊接接头,即在服役状态下,确保焊缝金属不先于母材发生塑变集中而失效。     

Effect of Heat Treatment on Prior Grain Size and Mechanical Property of a Maraging Stainless Steel

Effect of the heat treatment, including solution treatment (ST) and aging treatment (AT), on the prior austenite grain (PAG) size, microstructure and mechanical properties of a precipitation hardening maraging stainless steel was investigated. The results indicate that the relations between PAG size and yield strength (σy) under both ST and AT conditions obey the Hall-Petch relationship. Furthermore, after ST at 1050℃for 1 h cryogenic treated (CT) at -70℃ for 8 h AT at 535℃ for 4 h, the tested steel showed its ultimate tensile strength (σb) and σy over 1900 MPa and 1750 MPa, respectively.     

铝-钛异种金属钎焊技术的研究

介绍了铝-钛合金复合结构的优点和应用前景,分析了铝-钛异种金属之间焊接的难点及存在的主要问题,总结了关于铝-钛异种金属真空钎焊、高频感应钎焊、熔钎焊以及搅拌摩擦钎焊技术的研究现状,并讨论了各种焊接技术的主要特征。     

回填式搅拌摩擦点焊热输入对界面孔洞与力学性能的影响

目的 提高焊接热输入及接头力学性能,研究回填式搅拌摩擦点焊的最佳焊接工艺参数。方法 在传统搅拌摩擦点焊产热基础上,结合回填式搅拌摩擦点焊搅拌头具体运动形式,将产热功率对时间进行积分,得到热输入解析方程,测得不同热输入下接头孔洞大小与力学性能,获得热输入对界面孔洞大小与力学性能的影响规律。结果 在其他焊接参数不变的条件下,随着转速由2000 r/min提高至2300 r/min,焊接热输入由54 kJ增加至62 kJ,孔洞面积由9.3×104 μm2迅速减小至7.7×103 μm2,接头拉剪强度由3.2 kN提升至7.2 kN。当转速进一步提高至2600 r/min时,热输入达到70.2 kJ时,孔洞的缩减速率与拉剪强度提升速率减缓,孔洞大小减小至3.8×103 μm2,拉剪强度减小至8.4 kN。结论 在相同的焊接时间下,接头的热输入随着焊接转速的提升而增加,接头孔洞面积减小,拉剪性能提高。     

热输入对脉冲等离子弧增材制造Inconel 718合金组织与性能的影响

采用基于脉冲等离子弧的增材制造技术在Q235基板上加工了Inconel 718合金试样,通过改变功率和焊接速度研究了不同热输入对试样组织与性能演变规律的影响。借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、维氏硬度仪等手段对试样晶粒形态、枝晶间距、元素偏析、析出相成分及分布、显微硬度等进行表征,结果表明随着热输入从1.08×106 J/m增大至1.76×106 J/m,晶粒形态从细长的柱状枝晶逐渐转变为粗大的胞状枝晶,枝晶间距从6.34μm增大至9.09μm,Nb、Mo等元素在枝晶间偏析加剧,Laves相由颗粒状、块状逐渐变为长链状,显微硬度不断下降。     

同种材质与异种材质摩擦焊接头焊缝冲击韧性的研究

研究了低合金结构钢35CrMo同种材质和20CrMo 35CrMo，37Mn5 35CrMo异种材质摩擦焊接头的焊缝韧性，通过扫描电子显微镜和金相的方法深入研究了异种材质摩擦焊焊缝韧性低的原因。指出在合理的工艺规范下35CrMo同种材质的接头可获得结合良好、细小的等轴晶粒，从而使焊缝韧性提高。     

不锈钢/铝合金异种金属激光-MIG熔钎焊工艺研究

分别采用激光-MIG复合焊和单MIG焊,实现了2mm厚的304不锈钢和6061铝合金对接接头的熔钎焊,对比了不同焊接热源对接头显微组织、界面层化合物及力学性能的影响。结果表明,采用激光-MIG复合焊可以获得性能良好的不锈钢-铝对接接头。激光-MIG复合焊接头的界面层化合物为FeAl_2和Fe_4Al_(13),厚度约为5μm;而单MIG焊接头的界面层化合物厚度约为3μm,主要为Fe_4Al_(13)。激光-MIG复合焊接头的抗拉强度为105MPa,比单MIG焊接头提高了10.8MPa,达到铝合金母材的33.9%。接头试样拉伸断裂均起裂于钎焊界面处,并向余高处扩展,且由脆性断裂转变为韧性断裂。     

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。     

石油钻杆摩擦焊焊缝的冲击韧度影响因素

石油钻杆摩擦焊焊缝的冲击韧度是衡量焊缝质量的一个重要指标。分析了原材料的纯净度、接头和管端的预处理、焊接和热处理工艺、试样尺寸及试验条件等对焊缝冲击韧度的影响。提出提高原材料的纯净度、对接头和管端进行预处理、合理设计焊接与热处理工艺均会提高焊缝的冲击韧度。     

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     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头的形成过程及形成机理研究

目的对0.2 mm厚的TC4和2A12薄板进行微电阻点焊研究,分析其接头的形成过程及形成机理。方法通过EDS以及微区XRD等测试手段对熔核与母材界面各区域进行分析,研究界面处的元素扩散以及成分分布。结果对熔核与界面进行EDS线扫描可以发现,熔核内部区域Ti,Al含量比较均匀,说明熔核内部的元素扩散较为充分。熔核与铝侧母材界面处的针状化合物经过分析,推测其主要成分为Ti-Al金属间化合物。熔核内部的主要成分为Al_3Ti金属间化合物。熔核与Ti侧母材界面处生成了AlTi_3和AlTi_2金属间化合物。结论熔核内部以及熔核与母材交界处均生成了Ti-Al系金属间化合物。接头形成过程基本可以分为"固相连接"、"钎焊连接"、"熔化连接"、"熔核的形成与长大"4个阶段。     

热输入对10CrNi3MoV钢MAG焊接头组织和性能的影响

为制定合理的焊接工艺,保证焊接质量,设置不同焊接热输入进行了10CrNi3MoV钢MAG焊接。采用微观组织分析、断口观察、力学测试等手段研究了焊接热输入对接头组织及性能的影响。结果表明,热输入较小时（E=11.0 kJ·cm^-1、E=14.4 kJ·cm^-1）,焊缝组织以针状铁素体为主,并含有部分粒状贝氏体、先共析铁素体等;热输入较大时（E=18.1 kJ·cm^-1）,针状铁素体占比降低,粒状贝氏体、先共析铁素体等增多,组织粗化。随热输入的增大,粗晶区晶粒粗化,组织由板条马氏体逐步转变为板条贝氏体,板条界限模糊,并有粒状贝氏体出现;焊缝金属强度降低,冲击韧性先略有升高后显著降低,断裂形式由微孔聚缩型韧断变为准解理/韧性混合断裂。热输入E=14.4 kJ·cm^-1时,焊缝组织以细密的针状铁素体为主,具有最佳强韧性匹配。     

淀粉粒度效应对热塑性微细化淀粉熔体流变学行为影响

应用丙三醇/聚乙烯醇复合增塑剂分别塑化不同粒度微细化淀粉,对热塑化过程以及塑化产物的流变行为进行分析测定,结果表明,随着微细化淀粉的粒度降低,比表面积增加,与复合增塑剂反应接触位点增多,复合增塑剂与淀粉间的相互渗透作用增强,塑化效果得到改善,塑化产物熔体的流动性提高,因此适当降低淀粉粒度可以提高塑化效果,改善热塑性淀粉的机械加工性能.