摩擦压力对Super304H/T92摩擦焊焊接接头性能的影响

利用连续驱动摩擦焊技术焊接Super304H和T92钢管,焊接接头具有良好的显微组织和力学性能。考察摩擦压力对焊接接头显微组织和力学性能的影响,研究表明:随着摩擦压力增加,焊合区和热影响区晶粒尺寸没有明显变化,热影响区碳化物析出相的数量略微增加,显微硬度逐渐增大,冲击韧性逐渐降低,拉伸断裂位置和拉伸强度没有变化。     

新型耐热钢Super304H高温时效后的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射等手段并通过显微硬度和冲击实验,研究了Supre304H钢经750～1350℃时效后的微观组织和性能.结果表明:高温时效后Super304H钢的微观组织为γ相+析出相;随时效温度的不同,基体晶粒尺寸及析出相的种类、分布发生不同的变化.在750℃左右因微细沉淀强化及细晶组织使得显微硬度达到最大值,而后随温度升高以及析出相、晶粒尺寸与固溶元素的变化,显微硬度呈现先快速下降后缓慢下降的趋势;时效试样的冲击功值随温度升高在850℃左右,由于M23C6沿晶界大量析出导致晶界脆化而达到最低值,后又因析出相的再溶解致使晶界脆化效果趋弱而逐渐升高.     

T92/Super304H异种钢焊接接头的性能研究

根据新型耐热钢T92和Super304H钢的焊接特点制定了适宜的焊接工艺,研究了焊制的T92/Su-per304H异种钢焊接接头的力学性能。结果表明,T92/Super304H异种钢接头的各项力学性均能满足使用要求。焊缝金属的韧性远低于T92钢侧热影响区,焊缝金属的结晶形态对焊缝韧性有很大的影响。焊接接头中焊缝金属的硬度值最高,而T92钢侧热影响区硬度最低,并且不同热影响区部位显微硬度变化较大,Super304H钢侧热影响区硬度变化不大。     

高温时效对Super304H钢奥氏体点阵常数的影响

利用金相显微镜、电子探针、透射电镜和X射线衍射等多种分析手段研究了不同时效温度下新型耐热钢Super304H奥氏体点阵常数的变化规律。结果表明,Super304H钢经700~1350℃一系列温度时效后,其组织均为单一的奥氏体(γ)基体+析出相,γ基体点阵常数a变化反映了析出相的析出与溶解的变化过程。Super304H钢供货状态下因绝大部分合金元素固溶于基体,γ基体点阵发生较大畸变a值较大,700℃时效后因M23C6和Nb(C,N)析出a值变小,至850℃时a值最小,超过850℃后因M23C6逐步溶解引起晶格膨胀,到1000~1050℃时a值接近供货条件时的a值。1150℃时因Nb(C,N)大量析出a值又变小,继续升温时因Nb(C,N)发生熟化元素重新固溶a值增大。     

高温时效Super304H耐热钢的组织、硬度及其关系模型

将Super304H耐热钢分别在650~700℃进行高温时效,研究了该钢时效过程中显微组织结构和硬度的变化规律,并建立了硬度与Larson-Miller参数(P函数)之间的数学关系模型。结果表明:Super304H耐热钢的硬度随时效温度升高显著降低;温度恒定,随着时效时间的延长,其硬度先增加后降低,最后趋于稳定。基于相同P函数,采用线性拟合方法得到的高温时效Super304H耐热钢硬度与其P函数关系模型计算得到的硬度与试验实测硬度相吻合,该模型可用于服役态耐热钢管剩余服役寿命预测。     

稳定化处理对Super304H奥氏体耐热钢晶间腐蚀敏感性的影响

用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电解萃取法、草酸电解实验、X射线衍射(XRD)和双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)等方法,研究了固溶和稳定化处理工艺对Super304H钢的显微组织(包括晶粒度,析出相分布、数量和类型)及晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明,经过1150℃×15 min固溶处理后Super304H钢的晶粒度维持在7-10级;经不同温度的稳定化处理后析出相的数量较固溶态明显增加,其中950℃仍为敏化温度,有大量M23C6(M=Fe,Cr)沿晶界析出;随着稳定化温度的升高Nb(C,N)的析出数量随之增加,抗晶间腐蚀性能不断提高;当温度达到1100℃时Nb(C,N)的析出量达到最多,其抗晶间腐蚀性能较固溶态有明显提高;1100℃处于Super304H钢的固溶温度范围,明显高于传统1Cr18Ni9Ti型不锈钢的稳定化温度900℃,说明Super304H钢供货态的固溶处理工艺实际上兼顾了固溶与稳定化的双重作用。     

2060搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相分析

本文选用Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相演变规律研究.搅拌摩擦焊对接接头,呈现典型的母材、热影响区、热机影响区和焊核区四区分布特点.母材为双向板条组织,在α板条中有大量三角形AlCu2Mn化合物析出,但在其它相区,当受到热影响时,该相消失;热影响区组织粗大,热机影响区晶粒受到机械力作用,前进侧拉长,后退侧破碎;焊核区为等轴晶组织,出现了高温析出相AlxCuxMn,均布于整个焊核区域.接头显微硬度在母材区最高,热影响区最低,焊核区低于母材,稳定在115 HV.     

2060搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相分析

选用Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相演变规律研究.搅拌摩擦焊对接接头,呈现典型的母材、热影响区、热机影响区和焊核区四区分布特点.母材为双向板条组织,在α板条中有大量三角形AlCu2Mn化合物析出,但在其它相区,当受到热影响时,该相消失;热影响区组织粗大,热机影响区晶粒受到机械力作用,前进侧拉长,后退侧破碎;焊核区为等轴晶组织,出现了高温析出相AlxCuxMn,均布于整个焊核区域.接头显微硬度在母材区最高,热影响区最低,焊核区低于母材,稳定在115 HV.     

模拟烟灰/气腐蚀对Super304H钢高温持久性能的影响

本工作采用烟灰/气腐蚀-载荷协同作用试验装置,研究了模拟煤粉锅炉燃烧环境中烟灰/气腐蚀对Super304H钢650℃持久性能的影响,同时对比研究了相同温度下Super304H钢在静态空气中的持久性能。结果表明:在腐蚀环境中,不同应力下钢的持久寿命缩短,腐蚀效应对其持久寿命的影响随时间延长会更加显著;通过双对数法推算出Super304H钢在模拟烟灰/气腐蚀环境中的持久强度为80MPa,相比静态空气环境(140MPa)降幅约43%。静态空气中钢表面氧化膜表面较平整,而模拟烟灰/气腐蚀环境中钢表面腐蚀产物相疏松多孔,并出现大量"瘤状"凸起产物。XRD结合EDS表明,模拟烟灰/气腐蚀环境中试样表面除富含Fe、Cr、Ni的氧化物以外,还分布着硫化物以及复合硫酸盐的腐蚀产物。在载荷作用下,腐蚀介质引起腐蚀层/金属界面孔洞形核速率加快,这是Super304H钢持久强度降低的主要原因。     

304H与310S异种钢焊接工艺及接头性能研究

为解决304H与310S在焊接过程中产生的裂纹问题,从焊接前焊材的选择、焊接时焊接方法与焊接工艺的制定,以及焊后焊接接头的力学性能和金相组织等多方面对两者的焊接性进行试验研究,得到了更加切合实际并能指导生产的焊接工艺.     

热处理工艺对惯性摩擦焊接头冲击韧性的影响

研究了焊后热处理后对碳钢性摩擦焊接头冲击韧性的影响,结果表明, 焊后热处理对惯笥摩擦焊接头的冲击韧性有显著影响,采用适当的焊后热处理可改善接头的冲击韧性。     

Quantitative study of microstructure evolution and the effect on mechanical properties of Super304H during aging

In this paper, the evolution of microstructure and mechanical properties of Super304H during aging at 650 °C is investigated, and the effect between microstructure evolution and properties change are discussed. The results shows that the precipitated phases in the material during aging mainly include Cu-rich and MX particles with nano-size dispersed in matrix, M₂₃C₆ and σ particles with micron-size located at the grain boundary. These precipitates change significantly in quantity and size with the aging time, which affect the mechanical properties of the material. It helps to improve the tensile performance and hardness of the material, but it has an adverse effect on the impact energy. In addition, it is found that the degradation of impact energy is divided into two stages. Stage I witnesses the rapid drop in impact energy caused by Cr-depletion, which occurs between 0 to 1000 h during aging at 650°C. The content of Cr near the grain boundary rapidly drops from 21% to about 16% due to the precipitation of M₂₃C₆ particles on the grain boundary. Stage II is the stage of impact energy drop relatively smoothly, which occurs after aging for 1000 h. In this stage, although the Cr content increases from 16% to about 20% and remains stable due to intracrystalline diffusion, the impact energy decreased slowly, besides the M₂₃C₆ particles located at grain boundaries, the micron-sized brittle σ precipitated is another important reason.     

Super304H奥氏体耐热钢微观组织研究

为了深入认识新型奥氏体耐热钢Super304H(0.1C-18Cr-9Ni-3Cu-Nb,N)的微观组织,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和X射线衍射等手段,研究了Super304H钢合金元素的分布和析出相的组成及分布形态.试验结果表明,Super304H钢在供货状态下的显微组织由γ-基体和析出相组成.与传统的18-8不锈钢相比,这种奥氏体钢晶粒均匀细小,晶粒尺寸约46μm.析出相主要由Nb(C,N)和富铜相组成,Nb(C,N)有呈方向性分布的条块状和呈弥散分布的细小颗粒状两种形态,条块状的Nb(C,N)是软化过程中残留下来的,而弥散分布的是固溶处理及冷却过程中析出形成的.其中弥散分布的Nb(C,N)与富铜相对细化晶粒和改善钢的高温强度起重要作用,而多种复合强化机制使得Super304H钢具有优异的高温性能.     

热循环、腐蚀和自然时效对 2024 铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

研究了焊接过程中热循环、焊后腐蚀和自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头力学性能的影响。结果表明,同一焊缝不同位置的力学性能存在一定的差异,靠近插入点位置的屈服强度和抗拉强度明显低于其他位置,之后不断升高,趋于稳定,屈服强度和抗拉强度的最大值分别约为310 MPa和415 MPa;随着自然时效时间的增加,接头屈服强度和抗拉强度在前2个月增长较快,增长率最大分别为2%和1.5%,之后趋于稳定,而伸长率的增长率先较快,增长率最大为6%,之后变缓;在不同的自然时效时间下,腐蚀均明显降低2024铝合金FSW接头的屈服强度、抗拉强度和伸长率,减小率的最大值分别为6.5%,6.1%和19.8%;随着自然时效时间的增加,腐蚀后接头的力学性能下降更严重。     

Super304H钢拉伸流变特性的研究

采用电液式万能试验机测试了奥氏体不锈钢Super304H在20～600℃、不同应变率下的流变应力和应变的关系。实验结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈地影响Super304H钢的流变应力,在高温下出现明显的动态软化。根据得到的流变应力曲线,拟合出了JC模型和其修正的JC模型中的相关参数。经与实验对比验证,修正的JC本构模型能够很好地描述Super304H钢的动态力学性能,为生产工艺的制定和钢管质量的控制提供了重要的材料参数。     

焊后时效对7046铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

对厚度为3.5mm的7046铝合金挤压板材进行搅拌摩擦焊接并对焊接接头进行人工时效,研究了焊后时效对接头力学性能的影响.结果 表明,焊接接头时效前的硬度分布大致呈"W"形,抗拉强度为406.5 MPa,焊接系数为0.8,拉伸时在后退侧热影响区与热机影响区的过渡位置出现断裂,此处的硬度值最低,断裂面上有大量的韧窝;进行1...     

异种金属摩擦焊接头焊后热处理工艺的确定

通过分析NiCr20TiAl与4Cr9Si2摩擦焊的焊接性,对接头焊后热处理制度进行了试验研究。试验结果表明,立即油冷和650℃/45min回火可改善接头的强韧性能,使弯曲角达到67°以上,弯曲载荷达到139kN以上。