X—60钢中晶内铁素体片的形成及其对焊接热影响区的作用

用晶内铁素体技术显著改善了Ｘ－６０钢熔焊热模拟后热影响区的韧性。试验发现：ＩＦＰ和冲击能密切相关，ＩＦＰ的体积分数〉７０％时，冲击能〉１５０Ｊ，光学金相和ＳＥＭ检验提示ＩＦＰ的特征，它是原奥氏体晶粒内出现的大量微细的铁素体片，是在焊后控冷过程中以“形核碚氧产物”为非自发形核核心而生成的。     

脱氧方式对焊接热影响区组织与性能的影响

通过对Al,Ti两种脱氧钢母材和焊接热影响区组织和性能的对比分析,研究了两种脱氧方式下焊接热影响区组织转变和性能特点.试验结果表明,两种钢具有相近的常规力学性能和组织结构,但在160 kJ/cm大热输入条件下,Ti脱氧钢焊接热影响区的韧性高于Al脱氧钢.在光学显微镜下,Al脱氧钢热影响区呈现上贝氏体形貌,Ti脱氧钢出现针状铁素体.通过扫描电镜观察,Ti脱氧钢热影响区的针状铁素体以夹杂物为核心形核并向四周扩展.夹杂物为含Ti氧化物及其与MnS的复合物.热影响区中可能存在多种夹杂物诱导铁素体机制.     

焊接热影响区针状铁素体的形核长大及其对组织的细化作用

通过观察焊接热循环冷却过程中不同温度取样直接淬火后的微观组织,研究了焊接热影响区(HAZ)晶内针状铁素体(IAF)的形核长大过程,论证了针状铁素体分割原奥氏体晶粒及细化晶内组织的机理.Auger电子能谱(AES)证实,在TiOx-MnS型复合夹杂物边界附近存在贫Mn区,IAF易于在这类复合夹杂物上形核,单个复合夹杂物能...     

大热量输入焊接EH40船板钢热模拟粗晶区组织与性能

采用Gleeble热模拟方法调查了钛镁钙复合处理与微钛处理两种不同成分的船板钢EH40在不同热输入条件下的粗晶热影响区的组织和冲击性能。结果表明：t_8/5时间13 ~ 550 s之间,钛镁钙复合处理的试验钢（A号）模拟粗晶区组织随t_8/5增加由粒状贝氏体逐渐转变为晶界铁素体+晶内针状铁素体+晶内多边形铁素体,同时发现大量尺寸在0.2 ~ 3 μm之间的TiO_x-MgO-Al₂O₃复合氧化物夹杂;t_8/5≤700 s时,其模拟粗晶区－20 ℃冲击吸收能量≥192 J;微钛处理的试验钢（B号）模拟粗晶区组织随t_8/5增加则由粒状贝氏体逐渐转变为晶界铁素体+上贝氏体组织,在t_8/5≤300 s时,其模拟粗晶区－20 ℃冲击吸收能量≥196 J。A号试验钢焊接性能优于B号试验钢,其原因在于A号试验钢中大量存在的复合氧化物夹杂促进了晶内铁素体形核,从而提高粗晶区的低温冲击韧性。     

冷却速度对含Ti非调质钢中晶内铁素体形成的影响

观察了不同冷速下获得的含Ti非调质钢的显微组织,并绘制了静态连续冷却转变曲线(CCT曲线).结果表明,在0.5～2.5℃/s的冷速范围内,会有晶内铁素体析出,其中在2℃/s冷却时可以获得大量针状铁素体.空冷条件下获得细小无序分布的晶内铁素体,明显提高试验用含Ti非调质钢的韧性.     

大热输入焊接高强度低合金钢热影响区的晶粒细化

研究了焊接热输入为110 kJ/cm三丝埋弧自动焊F36高强度低合金钢热影响区的晶粒细化行为;用自动图像分析仪测量了焊接热影响区诱导晶内铁素体形核夹杂物的大小、分布;用透射电镜观察了具有自细化行为晶内铁素体的形貌.结果表明,焊接热输入为110 kJ/cm三丝埋弧自动焊,焊接热输入对热影响区夹杂物的直径大小、分布几乎没有影响.E36高强度低合金钢中加入微量的Ti,能形成直径为0.2～0.8μm的MnO,TiO,SiO2,Al2O3与MnS组成的氧硫复合物.大热输入焊接时,氧硫复合物诱导热影响区的晶内铁素体形核,并促进晶内铁素体的感生形核,晶内铁素体及其感生晶内铁素体使热影响区粗晶区的晶粒细化,确保焊接热影响区粗晶区的强度与韧性不降低.     

X60钢级管线钢焊接热影响区的热模拟研究

采用焊接热模拟技术对X60钢级管线钢进行了热影响区模拟试验。研究了该钢在不同的峰值温度和冷却时间下的韧性和组织,测定了其热影响区的硬度。结果表明,峰值温度越高X60钢级管线钢的组织越粗大、韧性越低;在不同的峰值温度下,冷却时间对该钢焊接热影响区组织及韧性的影响是不同的。     

低合金高强钢大热输入焊接热影响区组织性能

利用MMS-200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能.结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80～100kJ/cm的大热输入冲击下,热影响区仍...     

铁素体不锈钢焊接热影响区晶粒长大过程模拟

提出一种用Monte Carlo模拟单相合金的热影响区（HAZ）晶粒长大方法,可以将焊接实际时间与模拟过程对应起来,应用有限元方法计算出焊接热循环,并结合晶粒长大的Arrhenius公式,模拟了铁素体不锈钢EB26-1在一定规范下HAZ晶粒的演变情况,模拟结果表明,此方法可以预测HAZ中晶粒的分布以及存在于HAZ中很陡的温度梯度对晶粒长大的阻碍作用。     

热输入对低合金高强钢超窄间隙焊接热影响区组织和性能的影响

采用超窄间隙熔化极混合气体保护自动焊接技术,以低合金高强钢NK-HITEN610U2与国产焊丝为对象实施焊接.为了研究不同的焊接热输入对其热影响区的微观组织和力学性能的影响,分别设计了五组不同的热输入值(6 kJ/cm,10 kJ/cm,14 kJ/cm,18 kJ/cm,22 kJ/cm),对五组试件进行实验.分析了焊态(未经热处理)焊接热影响区各区显微组织、微区硬度和宏观形貌.结果表明,随着热输入的增大,热影响区宽度相应增加,微观组织也发生变化,晶粒随热输入增加而增大,晶内针状铁素体随热输入增加而减少,粒状贝氏体增多.     

热处理工艺对ZG15Cr2Mo1钢铸件焊接热影响区性能的影响

针对ZG15Cr2Mo1钢铸件焊接后热影响区硬度过高的问题,通过试块试验对比分析了不同焊后热处理工艺对试块焊接三区硬度及拉伸性能的影响,对铸件本体缺陷修复焊接后采用不同的焊后热处理工艺进行验证,确定了符合力学性能要求的ZG15Cr2Mo1焊后热处理工艺,在保证铸件本体拉伸性能的同时,焊接三区硬度不超过241HBW.     

t8/5对含Zr钢热模拟焊接热影响区组织与性能的影响

采用Gleeble热模拟方法研究了在峰值温度1400 ℃保温3 s条件下,不同t_8/5时间对一种Zr处理钢热模拟粗晶区的组织与力学性能的影响。结果表明,t_8/5时间为13~700 s时,试验钢热模拟粗晶区随t_{8/5+晶内针状铁素体+晶内多边形铁素体,硬度值由220 HV0.5降低到145 HV0.5,热模拟粗晶区的－20 ℃冲击吸收能量≥200 J。经扫描电镜分析,晶内铁素体的形核得益于试验钢中大量弥散分布的0.5~2 μm的Zr-Ti-O复合夹杂物;断口分析结果表明t8/5时间为80 s和>300 s时,热模拟粗晶区冲击韧性降低,与组织中的上贝氏体和粗大的晶界铁素体有关。}的延长,奥氏体晶粒尺寸由50 μm增加到接近520 μm,相转变组织由贝氏体逐渐转变为晶界铁素体     

基于数学模型的焊接过程中热影响区晶粒长大行为分析

在能量和曲率的基础上,建立了晶粒长大的能量-曲率驱动的元胞自动机模型。该模型能够准确建立晶粒生长过程中晶粒尺寸和时间、生长速率和温度、生长速度和曲率之间的关系,还能反映晶粒尺寸分布的时间不变性规律。建立了元胞自动机和实际时间的转变公式,实现了元胞自动机对现实时间中焊接热影响区的晶粒长大进行模拟。结果表明,模拟结果与热影响区晶粒的理论分布规律十分吻合。     

热影响区组织对12Cr1MoVG再热裂纹敏感性的影响

采用Gleeble热力模拟机分别对铁素体+珠光体组织、贝氏体组织的两种12Cr1MoVG钢进行焊接热影响区(HAZ)热模拟试验,并对模拟组织进行高温慢拉伸试验,研究两种热影响区组织的再热裂纹敏感性. 试验结果表明,HAZ组织为铁素体+贝氏体时,再热裂纹温度区间为640~760 ℃,最敏感温度点为690 ℃;HAZ组织是贝氏体时,在650 ℃后,尤其在690 ℃,再热裂纹倾向比较明显. 分析结果表明,贝氏体HAZ组织再热裂纹敏感性高,而5%~8%铁素体的存在能够降低再热裂纹敏感性.     

埋弧焊电弧超声激励及其热动力学效应

为研究电弧超声激励的一般规律和电弧超声的热力学与动力学效应,选择超声频段的高频激励源与常规工频埋弧焊电源进行电磁耦合,在燃弧过程中激励出电弧超声,并对声发射信号进行了频谱分析。采用大弧焊参数并分别施加不同的激励频率进行埋弧焊试验,对焊接试样的熔合区与热影响区形态进行观察,研究熔合区和热影响区在电弧超声影响下的形态变化规律,并据此对电弧超声的热力学和动力学效应进行了初步探讨。     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的显微组织

简要叙述了新研制的大线能量焊接低焊接裂纹敏感性调质高强度钢的特点.研制的新钢种属低碳低合金高强钢,集高强度(σs≥490 MPa、σb≥610 MPa)、高韧性(-20℃时横向Akv≥47 J)、优异的焊接性能(厚度≤50 mm钢板焊前不需预热或稍加预热而不产生冷裂纹)于一体,并能承受大线能量(≥50 kJ/cm)焊接.研究了模拟焊接热影响粗晶区(CGHAZ)的微观组织结构特征及其与力学性能的关系.结果表明:CGHAZ中复合夹杂物可促进针状铁素体的形成,针状铁素体的数量与输入线能量有关并显著影响CGHAZ的力学性能.