B304N奥氏体不锈钢焊条电弧焊与钨极氩弧焊焊接接头的冲击性能比较

分别采用焊条电弧焊工艺和钨极氩弧焊工艺焊接B304N奥氏体不锈钢,并对焊接接头冲击性能进行测试,分析对比两者焊接接头焊缝、熔合线、热影响区的冲击性能.结果表明,钨极氩弧焊焊缝的冲击性能比焊条电弧焊焊缝的冲击性能要高一倍以上,其熔合线的冲击性能也好于焊条电弧焊,热影响区冲击性能接近.     

DT300高强钢GMAW接头组织性能的研究

采用熔化极气体保护焊对DT300高强钢进行焊接,获得成形良好的焊接接头。通过对焊接接头进行拉伸、冲击试验及硬度检测,采用光学显微镜对焊接金属显微组织进行分析,对焊接接头组织性能进行研究。结果表明,焊缝组织为贝氏体和马氏体,热影响区随着距熔合线距离的增加,由高硬马氏体组织经过少量马氏体+贝氏体+多边形铁素体组织,逐渐向母材多边形铁素体变化。热影响区由于产生高硬马氏体,硬度明显增大。焊接接头具有较高强度,但是,焊缝、熔合线及近熔合线热影响区的冲击韧性明显低于母材的冲击韧性。     

无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析

对18Ni无Co马氏体时效钢进行了真空电子束焊接,用金相显微镜观察了焊接接头的组织形貌,并测定了焊缝区、热影响区、基体的显微硬度.结果表明,18Ni无Co马氏体时效钢组织为板条马氏体组织,材料焊接性能良好,焊缝区凝固组织为胞状树枝晶,熔合线附近热影响区晶粒发生了再结晶,晶粒长大明显.硬度分布有明显的规律性,焊缝区硬度最低,细晶区硬度最高,熔合线附近的热影响区,离熔合线越远,硬度值越高.在距熔合线2.5 mm处有一个马氏体与奥氏体两相混合的狭窄区域,硬度较其两侧有明显降低.     

低温管线K65热煨弯管用埋弧焊丝研制

设计了NiMoTiB体系实芯焊丝用于低温管线K65热煨弯管的埋弧焊接,并采用φ4.0 mm焊丝、双面四丝埋弧焊开展了壁厚30.8 mm直缝管试制,然后利用热煨弯制工艺制成弯管,并分别测试了直缝管和弯管的焊缝金属微观组织及力学性能.结果表明,焊态直缝管焊缝组织以针状铁素体为主,以及少量贝氏体及马氏体-奥氏体岛（M-A）;焊缝金属抗拉强度670 MPa,-40℃冲击吸收功为162 J.经过淬火+回火处理的热煨弯管焊缝主要由块状铁素体和尺寸1~5 μm的退化珠光体组成;焊缝金属抗拉强度665 MPa,-40℃冲击吸收功84 J,能够满足低温管线钢K65的标准要求.     

X80钢管自保护药芯焊丝环焊缝成分及组织研究

应用2种不同合金成分的X80钢管匹配同一种自保护药芯焊丝进行半自动焊,通过环缝化学成分原位分析及微观组织分析,研究了钢管环缝合金成分对其组织性能的影响。结果表明:焊接过程中,钢管母材与环缝之间会发生合金元素的相互稀释,对焊缝组织产生一定影响。对于自保护药芯焊丝多层多道焊接,由后续焊道对先焊焊道的再次加热作用而产生的层间热影响区对环缝组织有很大影响,焊缝冲击韧性也会改变。环焊化学成分分析及微观组织对比表明,降低奥氏体相变转变温度对提高环缝冲击韧性有利。     

奥氏体不锈钢电子束焊接接头组织与性能研究

针对16 mm的304奥氏体不锈钢开展了电子束焊接研究,采用金相分析、扫描电镜、断口分析等测试方法对304不锈钢电子束焊接的焊缝形貌、组织、性能进行了研究。试验结果表明,采用电子束熔透焊接和散焦盖面工艺,可以获得性能优异的焊接接头。焊缝主要有细小的奥氏体、铁素体和少量均匀分布的渗碳体组成;熔合线上析出了大量的渗碳体,两侧组织尺寸形貌存在较大差别;热影响区组织形貌和母材相当,晶粒略有长大。焊缝在水平方向上显微硬度最高,与焊缝中奥氏体细小渗碳体分布均匀有关。焊接接头的抗拉强度达到632 MPa,为母材强度(650 MPa)的97%以上,焊缝和热影响区的冲击吸收功高于母材,表现出优于母材的良好韧性,断口表面发现大量韧窝聚集,这些表明焊缝具有良好的塑性。     

F550Z高强钢埋弧焊焊接工艺及接头性能研究

采用CHW-SEM2NP型焊丝和CHF606氟碱型烧结焊剂,用埋弧焊焊接F550Z钢,研究了不同的热输入对F550Z钢焊接接头抗拉强度和-60℃冲击韧性的影响。结果表明:随着热输入的增大,接头抗拉强度没有出现明显的变化,接头强度对热输入不敏感;焊缝中心的冲击韧性随着热输入增加,呈现先降低后升高的趋势,熔合线及熔合外2 mm处冲击韧性随热输入增加而减小,当热输入超过27 k J/cm时,熔合线及熔合线外2 mm处冲击韧性已经达不到使用要求;焊接接头的硬度分布均匀,焊缝中心较母材处略低,没有出现较大的波动。埋弧焊焊接F550Z钢时,焊接热输入不超过27 k J/cm时,可以得到较好性能的焊接接头。     

冷作硬化不锈钢对接接头组织与性能分析

为了提高奥氏体不锈钢强度,通常采用冷作硬化工艺进行生产。对轨道车辆用冷作硬化2 mm的SUS301L-HT和SUS301L-DLT奥氏体不锈钢材料的焊接性进行研究,结果表明两种材料焊接性良好,但焊接后焊缝接头强度均低于母材强度,HT材料焊接接头效率约为80%;DLT材料焊接接头效率约为93%;焊缝区域硬度低于母材;两种材料热影响区及熔合区微观组织类似,焊缝中心为树枝晶,熔合区为柱状晶,热影响区为粗大的等轴晶。     

纯镍与304奥氏体不锈钢TIG焊接工艺及组织性能

采用TIG焊接工艺连接3 mm厚纯镍N6与1.5 mm厚304奥氏体不锈钢,通过拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计对焊接接头进行力学性能及微观组织分析,确定不同厚度纯镍与304不锈钢板材的合理焊接工艺参数。试验结果表明,采用合理的工艺参数焊接接头抗拉强度可达636MPa,金相分析焊缝区形成铁镍合金,焊缝区与N6熔合线比较模糊,较多晶粒贯穿其中,但304不锈钢与焊缝区熔合线较为明显,晶粒生长贯穿熔合线较少,拉伸断口为韧性断裂。     

X70管线钢管自保护药芯焊丝环焊缝韧化行为研究

针对大口径X70 UOE管线钢管环缝进行自保护药芯焊丝半自动焊接,通过匹配不同化学成分体系焊接材料研究自保护药芯焊丝环焊缝韧化行为。结果表明:匹配自保护药芯焊丝Z时,环焊缝具有最优的低温冲击韧性。环焊缝化学成分分析以及微观组织结构分析表明:由扩大奥氏体区元素诱发的细小低温相变组织对保证环焊缝低温冲击韧性有利。     

12Cr2Mo1R耐热钢/304不锈钢异种钢焊接

采用AA-TIG焊打底埋弧焊填充盖面的方法,进行了12Cr2Mo1R耐热钢和304不锈钢两种大厚板的对接焊研究。通过对焊接接头微观组织及元素分布的观察及对接头硬度、拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能的测试,分析了接头的组织和力学性能。结果表明,不锈钢热影响区为奥氏体基体和少量带状铁素体;耐热钢热影响区为贝氏体和马氏体;焊缝为奥氏体和铁素体。线扫描分析发现不锈钢侧熔合区Fe, Ni元素变化较大,而耐热钢侧Fe, Ni, Cr元素明显变化;显微硬度结果显示,焊缝硬度在220 HV左右,耐热钢热影响区出现明显的硬化现象;接头的抗拉强度最高达到678 MPa,-30 ℃条件下焊缝及不锈钢和耐热钢热影响区的冲击吸收能量为132 J, 124 J, 241 J。     

ZG28NiCrMo与16Mn异种钢手工电弧焊接头组织及性能研究

采用A307焊条对ZG28Ni Cr Mo铸钢和16Mn低合金高强钢进行了手工电弧焊,通过金相分析,拉伸、冲击及显微硬度测试研究了异种钢焊接接头的组织及力学性能。结果表明,焊缝中心组织为奥氏体+铁素体;ZG28Ni Cr Mo钢一侧熔合区形成脱碳层和柱状晶区,使显微硬度值显著下降;ZG28Ni Cr Mo钢侧热影响区的组织为铁素体+珠光体组织,与其母材相比有软化现象。16Mn侧热影响区没有硬度损失,16Mn钢与焊缝的熔合线处存在一层奥氏体单相区,硬度为220HV,高于焊缝中心和16Mn钢母材。焊接接头拉伸断裂于16Mn母材处,平均抗拉强度为515MPa。ZG28Ni Cr Mo钢侧热影响区的冲击韧性较差,而16Mn侧热影响区的冲击韧性优于焊缝中心。     

焊后热处理对05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头组织与性能的影响

通过力学性能测试、光学显微镜、扫描电子显微镜对汽轮机末级叶片用05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢焊接接头不同焊后热处理工艺条件下的组织与性能进行了研究.结果表明,经540 ℃时效处理,05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头的强度与母材相当,焊缝区的缺口冲击韧性差;时效温度提高到600 ℃后,接头的强度略有下降,焊缝区冲击韧性上升;直接时效态焊接接头的硬度谷值位于距离熔合线6～7 mm处的热影响区;经过重新固溶、时效处理,焊接接头的强度和缺口冲击韧性都比较高.焊缝冲击韧性的提高主要与焊缝组织变化及断裂机制的转变有关.     

X65M管道自动焊接头微观形貌与力学性能研究

采用不同焊接工艺参数对X65M D559 mm×12.7 mm钢管进行全自动焊，焊接完成后对环焊缝进行外观检测、射线检测、微观形貌分析与力学性能研究。结果表明：2种焊接工艺参数下获得的环焊缝外观成形良好，射线检测满足相关标准要求，焊缝拉伸试验、面弯试验、背弯试验、-20℃冲击试验、系列温度冲击试验等性能较好。但在小热输入工艺条件下，焊缝不同位置微观形貌产生不同程度的侧壁未熔合缺陷，焊缝刻槽锤断试验也出现明显的未熔合缺陷。     

S32205双相不锈钢管接头窄间隙激光填丝焊接头组织与性能

采用窄间隙激光填丝多道焊的方法焊接了壁厚25 mm的S32205双相不锈钢管,焊后观察并分析了接头不同区域的组织及铁素体-奥氏体的双相比例,对接头进行了一系列的拉伸、冲击试验,并测量其显微硬度以评定其性能。结果表明:接头具有良好的焊缝成形,无未熔合、气孔等焊接缺陷;接头组织沿垂直于熔合线中心对称生长;焊缝重叠部位因二次加热处于敏感温度区间,有脆硬相析出;焊接热影响区的近缝区中奥氏体呈条带状分布。焊接接头焊缝区域奥氏体与铁素体的平均比例分别为46%和53%,热影响区奥氏体与铁素体的平均比例分别为39.3%和60.7%,符合要求。     

长期热暴露对304H耐热钢焊接接头组织和硬度的影响

使用Inconel 625合金焊丝对超(超)临界电站锅炉高温部件用304H奥氏体耐热钢进行焊接,对焊态焊接接头在650℃下进行5000 h的热暴露,研究了焊接接头组织和硬度随热暴露时间的演化规律。结果表明:焊后焊缝中Mo、Ti、Nb元素在枝晶间偏析,熔合线处未发生外延式生长,焊缝金属和热影响区(HAZ)的主要合金元素含量在熔合线处的浓度梯度明显。热影响区晶粒发生长大;经过3000 h热暴露后热影响区硬度达到母材的水平;随着热暴露时间的延长,母材和焊接接头均发生硬化,焊接接头微观组织无明显变化,组织稳定性较好。     

热输入对B610CF钢焊接接头性能的影响

采用混合气体保护焊和焊条电弧焊2种焊接方法,对低碳贝氏体B610CF钢在不同热输入下进行焊接,研究不同热输入对B610CF钢焊接接头性能的影响。冲击韧性试验研究和微观金相组织分析表明,不同热输入对焊缝区显微组织影响明显,随着热输入的增大,焊缝区贝氏体含量下降、晶粒变得较粗大,焊缝冲击韧性明显下降;但热影响区组织没有明显差异,且冲击韧性也没有明显差异。拉伸试验、弯曲试验结果表明,不同热输入对焊接接头的强度和的影响不明显。为了提高焊接接头的性能,不宜采用过大的热输入。     

铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与动态性能研究

文中对铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与冲击性能等进行研究。通过分析接头区金相组织、硬度分布和冲击吸收功以及断口形貌,探究焊接接头微观组织演变机理与冲击性能之间的关系。结果表明,铁素体/奥氏体双相焊缝组织为均匀奥氏体和少量铁素体,热影响区组织分别为粗晶区的δ铁素体+马氏体、细晶区与混合晶粒区为马氏体+铁素体;硬度分布由粗晶区、细晶区、焊缝、母材硬度值依次降低,其中熔合线处硬度最大;冲击断口表现为韧性断口,冲击吸收功随温度下降呈降低趋势。研究证明,热输入是影响接头组织与冲击性能的重要因素。铁素体/奥氏体双相组织接头较单一铁素体组织接头动态性能有所提升。     

激光功率对超高强钢复合焊接头组织与韧性的影响

对6.4 mm厚低合金超高强度钢采用激光-MAG复合焊接,研究了不同激光功率下焊接接头组织、硬度、韧性及断口形貌。结果表明,近熔合线处有大量柱状晶生成,有的甚至可以生长到焊缝中心,焊缝中心等轴晶不明显,焊缝区组织主要以板条马氏体为主;随着激光功率的增加,热影响区由粗大的板条马氏体和片状的马氏体组成,并混有少量的奥氏体;热影响区硬度最高,焊缝次之,母材硬度最低,母材靠近热影响区处有软化现象;随着激光功率的增大焊缝区和热影响区的冲击韧性都呈现出先升高后降低的趋势,当激光功率为2.0 k W时,焊缝区和热影响区都有较高的冲击韧性,其中焊缝区以韧性断裂为主并有少量准解理断口形貌出现,热影响区断口中存在较多的韧窝。     

不锈钢/碳钢异种金属螺柱焊工艺优化及接头性能分析

分别以碳钢为基板材料,不锈钢为螺柱材料进行电容储能式螺柱焊接。采用粗视及弯曲试验相结合的校验方法对焊接工艺的成形效果进行评价,确定优选的工艺参数,并对优化工艺下的焊接接头微观组织及抗拉强度进行了研究。研究结果表明,本试验中优选的工艺参数为焊接电压100 V,螺柱伸出长度5 mm。在该工艺参数下焊接接头的抗拉强度可达376 MPa。焊缝组织主要由奥氏体及弥散分布的碳化物组成,热影响区主要由铁素体及弥散分布的碳化物组成,并含有少量的珠光体。焊缝及两侧熔合区均发生了C、Cr等元素的扩散。