Q345超细晶粒钢的焊接性能

对7.5 mm厚Q345超细晶粒钢板卷进行了两种焊丝(φ1.2 mm药芯和实芯)3种热输入(4～10 kJ/em)的系列CO2气体保护焊接试验,研究了焊丝和热输入对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,热输入为4 ～ 10 k.J/cm的气体保护焊,可得到满足性能要求的焊接接头;热输入为4～6kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由贝氏体和马氏体构成,且药芯焊丝接头粗晶区马氏体含量高于实芯焊丝接头粗晶区,导致了药芯焊丝接头粗晶区较高的硬度;热输人为10 kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由铁素体构成.拉伸试验和硬度试验表明,母材是焊接接头中的薄弱部位.冲击试验结果表明,焊缝区、热影响区冲击性能与母材在同一水平.     

微合金EH40型船板钢大热输入焊接接头组织和力学性能

通过拉伸、冲击、硬度力学试验和接头微观组织分析,对EH40船板钢大热输入埋弧焊的焊接性和接头性能进行了试验分析.结果表明,以热输入为40 kJ/cm和60 kJ/cm焊接,焊接热影响区粗晶区冲击吸收功值均最低,分别为116 J和80.5 J;焊接接头的强度均高于母材,焊接热影响区均未出现焊接软化区.当焊接热输入为40 kJ/cm时,粗晶区组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、少量的块状铁素体,而焊接热输入为60 kJ/cm时,板条贝氏体明显减少,块状铁素体增多,并出现少量针状铁素体.Ti,Nb合金元素的碳氮化合物第二相粒子,在大焊接热输入时,很大程度上阻止粗晶区奥氏体晶粒的长大,改善了该区域的冲击性能.     

Q620级中厚钢板冷裂敏感性研究

通过进行Q620级中厚板高强钢在不同热输入时的低温焊接热模拟试验和在-5℃时的斜Y坡口冷裂敏感性试验,系统研究了Q620级钢板的冷裂敏感性。结果表明：Q620级钢板的焊接性良好,在0℃的模拟试验温度,10～40 kJ/cm的宽泛热输入下模拟焊接接头的各区域硬度、冲击韧性和微观组织,均能满足要求,其中在热输入15～30 kJ/cm下焊接接头的各项性能最优;在-5℃的实际试验温度下,Q620级钢板在热输入10 kJ/cm和15 kJ/cm下均具有良好的抗冷裂性,其中实际热输入为15 kJ/cm时,焊接接头硬度相对较低,粗晶区组织合理,焊接接头的抗冷裂性能最佳。     

热输入对F460Z高强钢埋弧焊焊接接头微观组织及性能的影响

研究了不同热输入条件下对F460Z高强钢微观组织及性能影响,结果表明,在不同焊接工艺条件埋弧焊焊缝区的金相组织为柱状晶组织;过热区为呈网状沿原奥氏体晶界分布块状先共析铁素体;细晶区为基体上均匀分布着细小碳化物的细小的铁素体;当道间温度为200℃时,随着热输入的增大,F460Z钢焊接接头-60℃冲击韧性呈先升高后降低趋势;当热输入从15 kJ/cm增大到50 kJ/cm,焊接接头各区的硬度值处于下降趋势。     

热输入对Q500CF钢板焊接热影响区组织和冲击性能的影响

通过埋弧焊试验和Gleeble热模拟试验研究了热输入对Q500CF钢热影响区(HAZ)组织和冲击性能的影响.埋弧焊结果表明,热输入为15～ 50 kJ/cm时,HAZ的-20℃冲击吸收功大于等于146 J;HAZ中熔合线(FL)处冲击吸收功最低且随热输入增大而减小.组织观察表明,随热输入增加,粗晶区组织由15 kJ/cm时的板条贝氏体(LB)和粒状贝氏体(GB)转变为50 kJ/cm时的GB组织;临界粗晶区在晶界上出现了大量l ～7 μm的M-A组元,导致低温冲击韧性恶化.Gleeble热模拟结果表明,热输入为50 ～ 70 kJ/cm时,粗晶区GB组织粗化并导致该区冲击韧性恶化.因此为确保多道焊焊接接头HAZ低温冲击韧性,焊接热输入应限制在15～50 kJ/cm之间.     

S460M钢板焊接力学性能试验分析

对S460M钢板进行了焊条电弧焊与埋弧焊试验,从试验结果看,S460M钢板在热输入为15～18 kJ/cm的焊条电弧焊与热输入为13～40 kJ/cm的埋弧焊条件下焊接,焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好。试验结果表明,该材料的焊接接头性能优良。     

Q550D低合金高强钢焊接工艺研究

为了掌握Q550D钢的焊接性,通过斜Y坡口焊接裂纹试验来研究其冷裂纹敏感性,确定了采用THQ70-1焊丝,配用混合φ(Ar)85%+φ(CO2)15%保护气体,最低预热温度为60℃时,焊接Q550D钢可以得到无裂纹的焊接接头;通过试验不同的焊接热输入和不同道间温度对Q550D钢接头力学性能的影响,确定了焊接热输入控制在9.58~22.44 kJ/cm及道间温度控制在100~250℃之间时,可以得到力学性能优异的焊接接头。还分析了焊接热输入为14.72 kJ/cm,道间温度为150℃时焊接接头的微观组织,结果未出现粗大的、对性能不利的组织,表明选用的焊接工艺参数合理。     

焊接热输入对25Cr35NiNb+微合金炉管焊接接头性能的影响

选用6组焊接热输入对25Cr35NiNb+微合金材质的乙烯裂解炉炉管进行焊接,研究各组焊接热输入对应的焊缝组织和焊接接头高温持久性能。结果表明:在试验温度1 050℃、试验应力25 MPa的条件下,焊接热输入为9 kJ/cm、11 kJ/cm时,高温持久断裂时间分别为132 h、119 h;焊接热输入为6、8、12、16 kJ/cm时,高温持久断裂时间分别为78 h、84 h、105 h、109 h;热输入为9～11 kJ/cm的25Cr35NiNb+微合金炉管焊接接头能够获得较长的高温持久断裂时间。微观组织观察发现,不同的焊接热输入下焊缝金属的微观组织形貌存在明显差异,是造成焊接接头的高温持久性能变化的主要原因。     

机械振动对Q345B钢焊接接头组织与力学性能的影响

研究了不同焊接热输入下机械振动加速度对Q345B钢焊接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明,在同一机械振动加速度下,焊接接头的屈服强度从大至小的焊接热输入依次为:22.8kJ/cm26.6kJ/cm31.6kJ/cm,焊接接头的断后伸长率从大至小的焊接热输入依次为:31.6kJ/cm26.6kJ/cm22.8kJ/cm。当焊接热输入为26.6和31.6k J/cm时焊接接头的抗拉强度随着机械振动加速度的增加而增大。当焊接热输入为22.8kJ/cm时,机械振动加速度为0和15 m/s2时的焊缝区域的组织都为先共析铁素体+少量珠光体,在晶内还有针状铁素体和极少量的粒状贝氏体组织;当焊接热输入为26.6、31.6kJ/cm时,不同机械振动加速度下焊缝组织主要为先共析铁素体和柱状晶;随着焊接热输入的增加,Q345B钢焊接接头熔合区的组织呈逐渐粗化的趋势。施加机械振动可以一定程度地改善熔合区的组织形态。     

热输入对921A钢焊接接头性能及显微组织的影响

以10 kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响。研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入变化明显;热影响区粗晶区在焊接热循环的作用下变化明显,其组织均由板条马氏体和贝氏体组成。在不同热输入条件下焊接热影响区出现软化现象,且随着焊接热输入的增加,焊接热影响区软化问题越突出。通过拉伸试验表明焊接热输入在10~20 kJ/cm条件下,焊接接头获得了较高的强度。     

EH40船用高强钢双丝气电立焊接头组织与性能

对板厚68 mm的EH40船用高强钢进行了热输入分别为382、440和450 kJ/cm的双丝气电立焊试验,借助焊接接头的拉伸试验、冲击试验、硬度测试及显微组织分析等方法,研究了热输入对EH40钢大厚板双丝气电立焊接头组织和性能的影响。结果表明,大热输入焊接主要通过控制针状铁素体形核长大、改变晶界铁素体形貌及奥氏体晶粒大小来影响EH40钢焊接接头的组织和性能。随着热输入增加,接头强度降低,热影响区软化倾向增大。热输入过大或过小都对焊缝金属韧性不利,纵观焊接接头整体力学性能的变化,在坡口角度20°、间隙8 mm条件下,其最佳的热输入为400~440 kJ/cm。     

高强钢厚板焊接最佳热输入研究

通过四组钢板对接对比试验,母材为Q460E-Z35,焊接方法分别为SMAW和GMAW-CO2,通过改变焊接运条方式来改变焊接热输入,焊接接头经过UT探伤后,通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相试验分析不同焊接热输入对焊接接头性能的影响。试验表明,采用多层多道错位焊接技术,焊接热输入的宽容度为15~30 kJ/cm,可以使焊接接头获得最优的综合性能。     

热输入对工程机械用高强钢焊接接头组织和性能的影响

采用富Ar气体保护焊方法,使用φ1.6mm的MK.GHS80实芯气保焊丝对板厚为20 mm的HG785D钢进行对接焊,对焊接接头显微组织进行了观察,并对接头拉伸、弯曲、冲击等力学性能进行了检测,研究了热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,焊缝组织主要为针状铁素体+少量先共析铁素体,随着热输入的增加,焊缝中先共析铁素体含量逐渐增加,侧板条铁素体和粒状贝氏体组织减少;当热输入较低时粗晶区组织为板条贝氏体,随着热输入的增加,粗晶区组织逐渐由板条贝氏体转变为板条贝氏体+粒状贝氏体,当线能量达到32.2kJ/cm时几乎全部为粒状贝氏体;随着热输入增加,接头抗拉强度逐渐降低,焊缝冲击韧性先提高后降低,但影响有限,热影响区冲击韧性则逐渐降低,当热输入达到32.2 kJ/cm时接头性能恶化,焊接接头在线能量为23.8 kJ/cm时能获得优良的强韧性匹配。     

高强度超低碳贝氏体钢的焊接性能

针对抗拉强度1 000 MPa超低碳贝氏体钢焊接工艺特点,研究了焊接工艺参数对焊接接头组织性能的影响。结果表明:热输入和焊道间温度对焊接接头组织和性能均有一定的影响,该钢种适用于小热输入焊接工艺,采用GM120实心焊丝进行φ(Ar)80%+φ(CO_2)20%气体保护焊时,其最佳热输入范围为10.38~15.26 k J/cm,预热温度为100℃,道间温度为150℃,此工艺参数所焊接头具有优异的拉伸、弯曲和低温冲击性能。     

焊接热输入对F550Z钢焊接接头低温韧性的影响

研究了热输入对海洋钻井平台用550 MPa钢焊接接头组织与低温韧性的影响.结果表明,热输入为15和50 kJ/cm时,对焊缝有热处理作用,组织为针状铁素体加细小弥散的碳化物,其中50 kJ/cm热处理作用较明显.-60℃冲击试验中,热输入为50 kJ/cm时冲击吸收功最高,平均110 J,是其它热输入的2~4倍.熔合线及熔合线2 mm处组织为板条贝氏体加粒状贝氏体.小热输入时,粒状贝氏体含量少并且打乱了板条贝氏体方向,对韧性有利;随着热输入增加,粒状贝氏体逐渐增多且晶粒粗大,低温韧性较差,该区冲击吸收功随热输入增加呈下降趋势.     

焊接热循环对奥氏体不锈钢254SMo组织与性能的影响北大核心

利用红外热像仪测得超级奥氏体不锈钢254SMo在不同热输入条件下焊接热影响区的焊接热循环曲线,研究了峰值温度及冷却时间t_(12/8)对热影响区显微组织及性能的影响。试验结果表明,随着热输入的增加,热影响区奥氏体晶粒逐渐长大粗化,当热输入增加到1.61 kJ/mm时,奥氏体平均晶粒尺寸由母材的9.12μm长大到16.37μm,同时伴随有第二相χ相的产生。通过对焊接接头显微硬度及冲击性能的研究发现,热输入为1.46kJ/mm时,焊接接头的综合力学性能较好。     

焊接热循环对奥氏体不锈钢254SMo组织与性能的影响

利用红外热像仪测得超级奥氏体不锈钢254SMo在不同热输入条件下焊接热影响区的焊接热循环曲线,研究了峰值温度及冷却时间t_(12/8)对热影响区显微组织及性能的影响。试验结果表明,随着热输入的增加,热影响区奥氏体晶粒逐渐长大粗化,当热输入增加到1.61 kJ/mm时,奥氏体平均晶粒尺寸由母材的9.12μm长大到16.37μm,同时伴随有第二相χ相的产生。通过对焊接接头显微硬度及冲击性能的研究发现,热输入为1.46kJ/mm时,焊接接头的综合力学性能较好。     

液压支架用1100MPa级超高强钢中厚板的焊接性

文中进行了Q1100级中厚板的母材性能分析、不同冷却速度的CCT曲线分析、焊接热影响区最高硬度测试、斜Y型坡口冷裂敏感性试验、插销试验和不同热输入的焊接接头力学性能试验。热影响区最高硬度测试结果表明：试验用Q1100级中厚板淬硬倾向明显,随着预热温度的不断升高,热影响区的最高硬度呈缓慢下降趋势,预热温度超过125℃后最高硬度可降低至HV₁₀450左右;冷裂试验结果表明：预热温度在125℃以上,斜Y型坡口表面和断面裂纹率均为零,且插销试验临界断裂应力达到1 100 MPa,满足该钢板设计的屈服强度;焊接接头力学性能试验结果表明：Q1100级钢板对热输入敏感,在热输入11～13 kJ/cm时,焊接接头具有良好的综合力学性能,热输入增大到14～16 kJ/cm时,热影响区晶粒有显著长大倾向,焊接接头的强度和塑韧性均会降低。     

高强桥梁钢Q420qE焊接接头性能控制

对首钢生产的50 mm规格Q420q E高强桥梁钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验、CTS试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:不预热进行焊接,Q420qE钢板最高硬度为255 HV_(10);预热50℃后,最高硬度237 HV_(10),钢材淬硬倾向不明显;预热50℃以上可以避免焊接冷裂纹;气体保护焊、埋弧焊分别在14~16 kJ/cm、30 kJ/cm焊接热输入范围内,焊接接头性能满足要求。     

焊接热输入对Q890/Q550异种钢激光-MAG复合焊接头组织及力学性能的影响

采用激光-MAG复合焊进行了Q890/Q550异种钢焊接试验,研究不同焊接热输入对异种钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,在相同热输入下,焊缝两侧过热区主要由板条马氏体和少量贝氏体组织组成,细晶区为致密的板条马氏体组织,Q890钢侧的马氏体含量比Q550侧多,板条更加粗短,焊缝冲击断口具有剪切韧窝特征,冲击韧性优于热影响区;随着热输入从3.5 kJ/cm增加到9.6 kJ/cm,过热区晶粒粗化,贝氏体逐渐增多,马氏体含量减少,焊缝和热影响区冲击吸收能量略微减小。三种热输入下拉伸试件均断在母材Q550钢,断后伸长率相当,断裂方式为韧性断裂,焊接接头强度高于母材。