一种新型镍基耐蚀合金与625合金异种金属焊接接头的组织和力学性能

对一种新型镍基耐蚀合金X-2#与625合金手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试,并结合OM,SEM和EDS分析等手段研究了焊接接头的组织和性能.结果表明,X-2#/625异种金属焊接焊缝重熔区等轴晶组织增多,有利于提高焊缝区强度.X-2#合金一侧熔合区组织过渡良好,而625合金一侧晶界有Nb C和Laves相析出,影响材料的力学性能.热影响区在靠近重熔区附近的晶粒由于受2次热循环的影响,出现晶粒长大现象,而X-2#合金一侧热影响区的热稳定性较好.625合金母材晶粒细小导致其热影响区晶粒长大明显,从而使625合金一侧热影响区的Vickers硬度值降低.X-2#/625焊接接头在室温到700℃下的抗拉强度均低于2侧母材,焊缝区为接头最薄弱环节,断口形貌均为韧窝状的韧性断口.     

一种新型镍基耐蚀合金与304奥氏体不锈钢异种金属焊接接头的组织和力学性能

对一种新型镍基耐蚀合金(X-2#)与304奥氏体不锈钢手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试,并结合OM,SEM和EDS等手段,系统研究了焊接接头的组织和力学性能.结果表明,X-2#/304异种金属焊接母材晶粒尺寸为40~65 mm,有利于异种钢的焊接;X-2#合金一侧熔合区未发现焊接缺陷,而304奥氏体不锈钢一侧有铁素体析出,铁素体中富Cr贫Ni;重熔区附近与靠304奥氏体不锈钢一侧的热影响区晶粒长大严重.X-2#/304异种金属焊接接头热影响区的Vickers硬度最小.X-2#/304焊接接头室温拉伸断裂位置在焊缝区,而高温拉伸断裂位置在304奥氏体不锈钢基体.由于Al,W和Mo元素的强化作用,X-2#合金的高温力学性能优于304奥氏体不锈钢.     

镍基耐蚀合金焊接接头的无损检测工艺

笔者单位于2002年5月承接福建炼油化工有限公司碱渣装置WAO系统管道检测任务。该系统管道从美国整体预制后引进安装,管道材质为NS312镍基耐蚀合金(因康镍600),管线尺寸为60mm×4mm和30mm×3mm,共有焊接接头90道。针对NS312镍基耐蚀合金钢(以下简称NS312合金钢)焊接特性和易产生热裂纹、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的特点。制定合理的无损检测工艺,防止在安装和在线监测过程中裂纹等危险性缺陷的漏检,确保NS312合金钢焊接接头的焊接质量。1　NS312合金钢物理特性及易产生的缺陷NS312合金钢具有热导率低、线膨胀系数大、电阻率高及…     

一种新型镍基耐蚀合金与304奥氏体不锈钢异种金属焊接接头的组织和力学性能

研究了N06200镍基合金与S32168不锈钢TIG焊接接头经焊后热处理后界面金属间化合物(Intermetallic Compounds, IMCs)的演变过程,并从热力学和动力学的角度分析界面IMCs的生成种类、先后顺序及生长动力学模型. 结果表明,随着热处理温度的升高,接头的抗拉强度呈现先升高后降低的趋势;随着保温时间的增加,接头的抗拉强度随之增加. 随着热处理温度的升高和保温时间的延长,界面IMCs的厚度增加. 镍基合金与不锈钢界面IMCs主要由NiFe相、Ni₂Cr相、FeCr相和Ni₃Fe相组成,形成IMCs的顺序为NiFe→FeCr→Ni₂Cr→Ni₃Fe. 界面IMCs的增长符合抛物线规律,经线性回归方法计算得出界面IMCs的生长动力学模型为 W=1.725 × 10⁻¹³·相似文献   

镍基耐蚀825合金的组织特征及热力学计算

为了了解镍基耐蚀825合金的组织特征及平衡相的析出规律,采用扫描电镜(SEM)和热力学计算软件Thermo-Calc对其进行组织观察和模拟计算分析。结果表明,825合金原始轧态晶界无析出物,晶内有少许Ti的碳化物。750℃时效4h后晶界析出块状M23C6,980℃时效,MC相随时间增加而增多。825合金主要平衡相为γ′、α-Cr、MC、M23C6,Al、Cr、Ti、C分别提高γ′相、α-Cr相、MC相、M23C6相的开始析出温度和最大析出量。     

一种新型镍基粉末高温合金组织与性能研究

利用扫描电子显微镜、光学显微镜、疲劳试验机、拉伸试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金（WZ-A3）不同状态下的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能及其断口形貌。结果表明：1150℃挤压消除了合金热等静压残余的粉末原始颗粒边界（Previous Particle Boundary,PPB）。随着温度提高,热等静压+热处理（WZ-A3-HIP）和热等静压+热挤压+热处理（WZ-A3-HEX）两种状态样品拉伸强度呈现出先下降（室温到400℃）到不变（400~550℃）再下降（550~800℃）的变化规律。观察拉伸断口发现室温PPB降低了WZ-A3-HIP样品延伸率,700℃升高800℃时两种状态样品断口由穿晶-沿晶混合型转变为沿晶断裂模式为主。小应变（0.6%、0.8%）控制疲劳时,WZ-A3-HEX样品疲劳寿命值优于WZ-A3-HIP,后者裂纹源主要由夹杂物引起。大应变（1.0%、1.2%、1.4%）时,两种状态样品寿命值接近。应变1.2%时,疲劳裂纹源均为多源平台型断裂。     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

一种新型镍基粉末高温合金不同状态热变形行为研究

利用扫描电子显微镜、金相显微镜、热压缩试验机、电子背散射衍射仪等研究了一种新型镍基粉末高温合金(WZ-A3)在1150℃热等静压态、热等静压+1150℃热挤压态、热等静压+1130℃热挤压态等三种不同状态下显微组织、热变形行为和组织演变。结果表明：WZ-A3材料1150℃热等静压态样品存在部分粉末原始颗粒边界(Prior Particle Boundary,PPB)和粗大γ′,经1130℃和1150℃挤压后样品PPB碎化消失,为等轴晶状态。三种状态样品在热压缩过程中均表现出加工硬化-再结晶软化现象。峰值应力热变形激活能分别是861kJ/mol、858 kJ/mol和489kJ/mol。变形温度对样品变形组织影响明显,1150℃-0.001/s条件下,热等静压态和热等静压+1130℃热挤压态样品均出现异常晶粒长大。对比三种状态,热等静压+1130℃热挤压态样品变形行为最优。     

一种新型镍基高温合金的动态再结晶行为

采用等温热压缩实验研究了一种新型镍基高温合金在不同热变形条件下(变形温度1040～1120℃、应变量0.35～1.2、应变速率0.1 s^-1)的动态再结晶行为。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射仪(EBSD)研究变形温度和应变量对合金热变形过程中组织演变和动态再结晶(DRX)形核机制的影响。结果表明,根据加工硬化率曲线能够准确确定DRX出现的临界应力和临界应变。合金的DRX晶粒体积分数随变形温度和应变量的增加而增加。在高温低应变速率下,不连续动态再结晶(DDRX)和连续动态再结晶(CDRX)形核机制同时发生。随着变形温度的升高,CDRX形核机制减弱,而CDRX机制在高温条件下占据主导。随着应变量的增加,合金中DDRX机制逐渐变强。热变形后期,CDRX仅作为辅助形核机制发挥作用。另外,Σ3孪晶界的形成有助于DRX晶粒的形核。     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

焊接速度对TRIP 590钢焊接接头组织与力学性能的影响

以TRIP 590钢为对象,研究焊接速度对其焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接速度的提高,焊缝逐渐变窄并且趋于平滑。焊接接头HAZ区存在大量的贝氏体和铁素体。板条状马氏体是WZ区的主要组织。提高焊接速度可以细化晶粒,提高WZ区的强度和硬度。焊缝中心的硬度最高,从焊缝中心经HAZ区到BM区,硬度逐渐下降。     

镍基耐蚀合金高温加工特性的研究

采用Thermomacmaster-Z热模拟试验机和TEM研究了G3、G3-Z和825镍基耐蚀合金1030℃～1350℃、应变量(ε)0～0.8、变形速率5s-1、25s-1的应力-应变曲线和温度对合金变形抗力和断面收缩率的影响。结果表明,随着温度的升高,合金的变形抗力及其最大值降低,断面收缩率先上升后下降。825合金的高温变形抗力低于G3及G3-Z合金,而热塑性优于G3及G3-Z合金;锻态G3合金高温变形抗力大于铸态G3-Z合金,而高温热塑性优于G3-Z。G3、G3-Z、825合金的热加工最高温度分别为1240℃、1220℃和1240℃。     

烧结温度对一种镍基高温合金组织和力学性能的影响

借助金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等探讨了不同烧结温度对一种粉末冶金镍基高温合金（Ni-Cr-Fe-Al-Mn-Cu-Mo-Ti-Si）的组织及力学性能的影响。结果表明：烧结温度的高低影响着合金的微观组织形态,随着烧结温度的提高,合金的硬度和抗压强度呈现先升高后降低的趋势,当烧结温度在1330 ℃时,合金具有最高的维氏硬度值（253.2 HV）和最好的抗压性能（992.7 MPa）。同时,烧结温度的高低将直接影响强化相和有害相的析出。     

一种新型镍基高温合金长期时效后的组织和性能

研究了一种新型镍基高温合金在不同温度下长期时效后的组织及冲击韧性、硬度等性能．结果表明，合金在593℃和704℃时效l000h后，主要析出相是γ′和MC，在704℃以上又析出了M23C6．合金在750℃时效l000h后晶界处开始析出η相，而在849℃时效l000h后晶内出现了大量的片状η相，呈魏氏体分布．γ′相随时效温度的增加生长迅速，且在849℃时效l000h后出现回溶．没有发现σ等脆性相的出现．随着时效温度的提高，合金的冲击韧性下降，由韧性断裂变为脆性断裂．室温显微硬度随时效温度的提高而降低，主要由γ′的长大所致；合金在标准热处理条件下的高温显微硬度高于室温显微硬度．     

一种新型镍基粉末高温合金的热压缩性能研究

基于Gleeble热压缩模拟试验,研究变形温度和应变速率对一种新型第三代镍基粉末高温合金WZ-A3挤压态试样在变形温度1040~1130 ℃区间,应变速率0.01~0.0025 s_^-1 条件下的热压缩变形行为,分析了合金在不同热压缩条件下的晶粒尺寸及显微组织的变化。试验结果表明：WZ-A3合金挤压棒在1070~1100 ℃温度范围, 0.01~0.005 s_^-1 应变速率范围内热压缩变形后可以获得约4.5 μm细小均匀的晶粒组织,各部位均未出现项链晶及异常晶粒长大的现象。根据以上试验条件成功制备了两件直径190 mm高97 mm的小尺寸热模锻试验盘,验证了WZ-A3合金的热压缩性能。     

E级低合金高强度铸钢焊接接头组织与力学性能的研究

对货车车钩结构常用的E级低合金高强度铸钢,采用J857T焊条进行手工电弧焊。通过拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及金相分析等,对E级铸钢焊接接头组织形态和力学性能进行了研究。结果表明:采用J857T焊条焊接E级铸钢时,焊接接头具有良好的拉伸、弯曲和冲击性能;其焊缝组织为铁素体、珠光体以及少量的粒状贝氏体混合组织;熔合区组织为铁素体、珠光体组织;热影响区组织为块状铁素体、粒状贝氏体和珠光体;焊接接头显微硬度在225~390HV之间,热影响区出现轻微软化现象。     

镍基高温合金的高温力学性能及微观组织分析

以第三代镍基高温合金FGH98为研究对象,通过实验对比了FGH98合金和前两代合金FGH95和FGH96的疲劳寿命和高温裂纹扩展速率,并研究了微观晶粒尺寸和最大载荷保持时间对FGH98合金疲劳抗性的影响。结果表明,粗晶粒FGH98合金的疲劳寿命更长、裂纹扩展速率更低;FGH98合金的高温裂纹扩展速率随着保载时间的延长而增加。     

一种镍基单晶合金的凝固行为

采用等温凝固方法研究了单晶镍基合金的凝固区间,利用DSC测试了合金的凝固曲线。结果表明:实验合金的液相线温度约为1380℃,固相线温度约为1310℃。合金的凝固顺序为:Lγ,L MC;γγ′;Lγ+MC。单晶合金的铸态组织中,W偏析于枝晶干,Ti、Cr、Mo和Ta偏析于枝晶间,偏析程度为:MoTiCrTa,Al和Co几乎不发生偏析。1314℃1382℃1361℃1325℃     

取向偏差对镍基单晶高温合金钎焊接头组织与力学性能的影响

采用一种镍基合金钎料在1210℃、30 min条件下对0°+0°、0°+45°及0°+90°3种[001]取向偏差的CMSX-4单晶高温合金进行真空钎焊连接及时效热处理,研究热处理前后母材取向偏差对接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,3种取向偏差接头的钎料合金区微观组织与相组成相似,均由γ-Ni、γ′、γ+γ′共晶、M₃B₂型硼化物、CrB、镍硅化合物以及γ-Ni+Ni₃B+CrB三元共晶相组成。钎料中的降熔元素B向母材扩散不明显,接头的扩散影响区未见脆性化合物相析出。接头经过热处理后,元素扩散均匀,脆性的化合物相减少。当焊缝两侧的母材存在取向偏差时,焊缝中心处可观察到连续的晶界。对3种取向偏差钎焊接头进行室温与高温拉伸性能测试可知,母材取向偏差对未热处理的钎焊接头的室温和高温拉伸性能无显著影响,但经过热处理后,母材取向偏差对接头的室温与高温强度影响较大。断口观察发现,断裂位置均为钎料合金区,而经过热处理后的取向偏差接头,裂纹在焊缝中心的晶界处萌生并扩展,导致断裂。