高强度耐候钢焊接性研究

本文针对新型400MPa级高强度耐候钢材,采用CO2气体保护焊,通过化学成分、焊接裂纹试验、对接接头力学性能试验,对其焊接性能进行检验,结果表明该钢焊接性能优良,能够得到优质的焊接接头。     

核电安全壳用钢SA738焊接接头性能保障技术研究

对首钢生产的44 mm厚的SA738核电安全壳用钢进行了斜Y形坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:该钢材焊接性优良,P_(cm)仅为0.19%,预热40℃以上可避免焊接冷裂纹的出现;分别采用埋弧焊、焊条电弧焊在28.7,18.7k J/cm焊接热输入下焊接后,焊态及600℃×10 h热处理态焊接接头性能满足要求。     

ZG30Cr06A钢焊接工艺性及接头的力学性能研究

采用气体保护焊(GMAW)对30 mm的煤矿机械液压支架的柱窝材料ZG30Cr06A板进行了斜Y型坡口焊接裂纹试验和对接焊试验,研究了ZG30Cr06A钢的焊接工艺性和焊接接头的力学性能。结果显示,在室温条件下进行斜Y型坡口裂纹试验,裂纹率达100%;随着预热温度的增大,裂纹率逐渐降低,在预热温度为100℃及以上时,不会出现冷裂纹。在预热温度为150℃,对ZG30Cr06A钢板进行对接焊,焊缝未发现裂纹。对焊接接头进行拉伸性能、弯曲性能和冲击性能试验,各项性能均满足要求。     

30CrMoV9钢真空电子束焊接

针对28 mm厚30CrMoV9钢进行真空电子束焊接,通过焊前预热、焊后缓冷来避免焊缝焊接气孔、裂纹的产生。焊接接头的组织、性能试验结果表明,通过选择合理的焊接工艺参数,采用真空电子束焊接30CrMoV9钢能够获得良好的力学性能。     

液压支架用Q890/Q960高强钢焊接裂纹敏感性研究

本文采用混合气体保护焊对Q890/Q960异种低合金高强钢进行焊接试验。研究了焊丝化学成分与焊接工艺对焊接接头裂纹率的影响,并对裂纹在接头中的扩展与止裂进行了分析。试验结果表明焊接裂纹主要出现在焊缝根部的熔合区,沿熔合区靠近焊缝侧扩展;选用合适的合金焊丝,采取焊前预热、焊后缓冷的工艺,控制焊接热输入可将接头裂纹率控制在合适的范围内;针状铁素体与板条马氏体的不均匀过渡及较大的应力集中是裂纹在焊缝根部熔合区萌生的主要原因;细小的针状铁素体能够阻碍裂纹扩展,有利于降低焊接接头的裂纹敏感性。     

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。     

T91钢薄壁管的焊接工艺试验研究

研究了T91钢薄壁管的焊接工艺,通过理论分析和模拟工况试验说明,对于T91钢薄壁管的焊接,采用GTAW方法,不进行焊前预热,焊后时效处理.焊接接头不会产生冷裂纹,接头性能达到要求.     

ZGMn13钢CO_2气体保护焊试验研究

本文通过热塑性试验、焊接热模拟试验、经过观察断口、能谱及电子探针等分析手段,研究了CO_2气体保护焊ZGMn13钢HAZ液化裂纹倾向。试验结果表明高锰钢具有较大的液化裂纹倾向,它将使HAZ的冲击韧性下降。采用小线能量的CO_2气保护焊,可以减小焊接接头的液化裂纹倾向,提高焊接接头的韧性。     

Q690D低合金高强结构钢焊接工艺研究

文中所述Q690D钢板主要应用于煤矿机械中,其结构件所用钢板以中厚板为主,焊接接头普遍采用多层多道焊,角焊缝焊脚较大,焊接接头的拘束应力也较大。如果焊接工艺不合理,焊接接头可能产生焊接冷裂纹。试验用Q690D钢板的w(C)_(eq)=0.52%,该钢淬硬倾向比较大。采用"小铁研"试验及热影响区最高硬度测试对Q690D钢板的焊接冷裂敏感性进行了研究,并通过不同强度匹配的焊接接头拉伸、冲击及弯曲性能试验分析焊接工艺的适用性。结果表明:Q690D钢对氢致开裂有一定的敏感性,焊接时需进行相应的预热,预热温度高于100℃时可防止产生冷裂纹。在所研究的范围内,用ER70-G及ER76-G焊丝施焊,均可以得到综合性能优良的焊接接头。     

Cr涂层锆合金包壳管与端塞环缝焊接接头耐腐蚀性能研究

采用压力电阻焊及TIG焊两种方式焊接无涂层/Cr涂层锆合金包壳管与端塞,研究其焊接接头组织和耐腐蚀性能。采用高压釜对焊接试样进行高温高压水腐蚀试验,采用SEM对焊接接头试样进行腐蚀后的外表面形貌表征以及对Cr涂层包壳管焊接接头试样进行纵截面形貌表征,采用EDS进行微区成分分析,采用金相显微镜观察接头试样纵截面显微组织。结果表明,当采用TIG焊对Cr涂层锆合金包壳管进行焊接时,焊接接头中出现了Cr与Zr两种金属的合金化现象,接头中存在较多的气孔和裂纹;而当采用压力电阻焊对Cr涂层锆合金包壳管进行焊接时,Cr涂层并没有对焊接接头产生负面影响,接头在保持良好焊接性能的同时,还具备了良好的抗高温水腐蚀性能。     

Cr涂层锆合金包壳管与端塞环缝焊接接头耐腐蚀性能研究

采用压力电阻焊及TIG焊两种方式焊接无涂层/Cr涂层锆合金包壳管与端塞,研究其焊接接头组织和耐腐蚀性能。采用高压釜对焊接试样进行高温高压水腐蚀试验,采用SEM对焊接接头试样进行腐蚀后的外表面形貌表征以及对Cr涂层包壳管焊接接头试样进行纵截面形貌表征,采用EDS进行微区成分分析,采用金相显微镜观察接头试样纵截面显微组织。结果表明,当采用TIG焊对Cr涂层锆合金包壳管进行焊接时,焊接接头中出现了Cr与Zr两种金属的合金化现象,接头中存在较多的气孔和裂纹;而当采用压力电阻焊对Cr涂层锆合金包壳管进行焊接时,Cr涂层并没有对焊接接头产生负面影响,接头在保持良好焊接性能的同时,还具备了良好的抗高温水腐蚀性能。     

激光焊接速度对核级不锈钢腐蚀性能的影响

文中对在不同激光焊接速度下得到的核级不锈钢焊接接头进行了核电模拟溶液常温腐蚀试验、点腐蚀和晶间腐蚀试验和高温高压水应力腐蚀试验. 结果表明,随着焊接速度增大,焊接接头维钝电流上升,点蚀电位上升. 在同一焊接接头中,热影响区的耐点蚀性能和晶间腐蚀性能最好,焊接接头整体其次,焊缝区最差. 最低焊速下得到的焊接接头容易产生高温高压水SCC,其SCC裂纹一般从焊道根部的热影响区萌生和扩展.     

全熔透组焊H形钢埋弧焊工艺分析

为了免除背面清根,预防根部裂纹,对组焊H形钢T形接头埋弧焊工艺进行了分析和焊接试验.结果表明,在合理设计接头坡口角度、钝边尺寸和焊接规范等参数的情况下,可免除接头背面清根,且避免焊缝根部裂纹的产生.     

16Mng钢焊接接头氢脆敏感性的研究

在选定的对氢脆敏感的应变速率下,对焊后充氢、焊态和焊后除氢三种状态的试样进行了慢拉伸试验。根据拉伸性能及断裂特性,评定焊接接头的氢脆敏感性。结果表明,已经防止了延迟裂纹的焊接接头,在氢环境中使用时仍有产生氢脆破坏的可能。接头的氢脆敏感性与接头的含氢量、组织及焊接工艺有关。     

铲斗焊接接头裂纹敏感性研究

为简化焊接工艺、降低生产成本的同时,减少焊接冷裂纹萌生,文中试验在不预热条件下,研究了SHT1080型和Q460型高强钢铲斗焊接接头的裂纹敏感性,并优化焊接参数。试验结果表明,在不预热低温(5～10℃)条件下,通过CO₂气体保护焊对铲斗焊接接头进行焊接,最适宜的热输入为13～16 kJ/cm,最适宜的搭接间隙为0.9 mm左右。此时,焊缝组织中存在大量针状铁素体,能抑制冷裂纹生成,焊缝宽深比较小,焊接接头的裂纹率也较小。因此,铲斗焊接接头的裂纹敏感性较弱,性能良好。综上,本试验制备的SHT1080/Q460型高强钢铲斗焊接接头的焊接工艺简单、生产成本低、裂纹萌生少。     

16MnR钢脉冲埋弧焊接头冲击性能研究

针对埋弧焊时焊接热输入量较大,造成焊接接头晶粒粗大、脆性增大、塑性和韧性指标下降、裂纹敏感性增大的缺点,研究了一种新型的采用直流脉冲电流的埋弧焊工艺一脉冲埋弧焊.以16MnR钢板为试验母材,研究了陡降外特性焊接电源匹配变速送丝系统的脉冲埋弧焊对焊接接头冲击性能的影响.试验结果表明,脉冲埋弧焊可有效减小熔敷金属的成分偏析,细化晶粒,提高焊缝金属的冲击性能.该研究为脉冲埋弧焊开拓了广阔的应用前景,具有重要的工程应用价值.     

焊趾多裂纹的试验与仿真分析

焊接接头焊趾部位的疲劳裂纹多呈现为多裂纹形式.针对十字焊接接头,开展变幅载荷谱块下的拉伸疲劳试验,获得了表征裂纹瞬时前沿迹线的海滩条带的演变过程,验证了多裂纹的存在性,并且发现焊接接头焊趾处的多裂纹具有明显的不同步特性.采用有限元仿真技术,在焊趾部位分步插入多个半椭圆形初始裂纹,模拟了多裂纹的演变过程,获得了与试验断口一致的仿真结果.结果表明,裂纹融合导致裂纹前沿形状不断发生变化,最终有向半椭圆形状演变的趋势;焊接结构裂纹萌生和小裂纹扩展阶段在疲劳全过程中的寿命占比较大,具有不可忽略的影响.     

转向架用SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能

采用超声疲劳试验方法对SMA490BW钢焊接接头的超高周疲劳性能进行研究,通过X射线应力仪对焊接试样残余应力进行测试,采用扫描电镜对疲劳裂纹的萌生、扩展及疲劳断裂机理进行观察和分析. 结果表明,SMA490BW钢母材的疲劳性能远高于焊接接头,在1 × 10⁸循环周次条件下,接头的疲劳强度为141 MPa,仅为母材的44.2%. 接头裂纹主要萌生于焊趾表面缺陷处,疲劳断裂机理表现为准解理断裂, 并伴有塑性变形痕迹. 焊趾处几何不连续造成的应力集中和焊缝及其附近区域一定的残余拉应力,以及接头各微区组织和性能的不均匀性,是导致焊接接头疲劳性能偏低的主要原因.     

汽车罐车罐体用17MnNiVNbR钢焊接试验

对17MnNiVNbR钢板的焊接接头进行了较全面的性能试验.对不同焊接工艺制备的17MnNiVNbR钢焊接接头进行了力学性能试验,对消除应力热处理(以下简称SR处理)后的焊接接头进行测定无塑性转变温度落锤试验和测定断裂韧性的裂纹尖端张开位移(CTOD)试验;观察焊条电弧焊和埋弧自动焊制备的焊接接头的焊缝金属、热影响区以及母材金相组织.结果表明17MnNiVNbR钢的焊接接头具有优良的综合力学性能,适用于移动压力容器的制造.     

调质型贝氏体高强Q550D厚板焊接性试验

采用混合气体保护焊实心焊丝焊接50mm规格的Q550D调质贝氏体高强钢。采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验研究了Q550D钢板冷裂敏感性。进行了对接接头试验、焊后520℃×2h消除应力处理,通过金相显微镜、拉伸试验、硬度试验、冲击试验等系统评价了Q550D的焊接工艺性。结果表明,Q550D钢板在4℃不预热情况下焊接,淬硬倾向不明显。50mm规格Q550D配套焊丝GHS-70的预热温度为50℃时即可避免冷裂纹的产生。焊接接头性能良好,焊后520℃×2h消除应力热处理对热影响区和母材的性能没有不利影响。