控轧控冷工艺中冷却温度对Q550D高强钢显微组织和拉伸性能的影响

对热轧Q550D钢板进行控轧控冷处理,研究了6组开始冷却(开冷)温度和终冷温度对试验钢显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:6组冷却温度下试验钢的基体组织均由贝氏体+铁素体+马氏体/奥氏体(M/A)岛组成;在相同终冷温度下降低开冷温度,试验钢中铁素体含量明显增加,M/A岛含量略微增加,屈强比减小;在相同开冷温度下降低终冷温度,铁素体含量略有减少而M/A岛含量明显增加,屈强比增大;同时降低开冷温度和终冷温度,铁素体和M/A岛含量同步递增,但M/A岛的增加幅度较小,屈强比降低;在开冷温度755℃、终冷温度395℃下,试验钢具有最佳的拉伸性能。     

Q420D高强钢横向十字焊接接头疲劳寿命数值模拟与试验验证

通过疲劳试验拟合得到Q420D高强钢横向十字焊接接头的应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线(试验拟合),采用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测该十字接头的疲劳寿命并拟合得到S-N曲线(数值拟合),对比分析了数值拟合和试验拟合结果,并分析了现行规范对十字接头疲劳寿命的评价效果.结果表明:十字接头疲劳寿命数值拟合值与试验拟合值的相对误差不大于3.49％,疲劳极限相对误差为0.93％,说明应用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测十字接头疲劳寿命可靠;试验拟合S-N曲线(存活率50％)与ANSI规范设计曲线吻合较好,而95％存活率下的试验拟合曲线与DNV规范设计曲线吻合较好;当循环次数高于2×105周次时,EN规范较ANSI规范能更好地评估十字焊接接头疲劳寿命,且具有足够的安全储备.     

对接焊工艺对高强钢焊接接头拟合强度的影响

研究了双面焊和单面焊双面成形2种不同接焊工艺,对工程机械用屈服强度为900 MPa级低合金、高强钢焊接接头力学性能的影响。结果表明,在相同的焊接线能量水平(≤15kJ/cm)和t8/5条件(≤20s)下,采用双面焊工艺的焊接接头抗拉强度高于单面焊双面成形。     

980MPa级低碳贝氏体高强钢MAG焊接接头不同试样的拉伸断裂机理

在980MPa级深海用低碳贝氏体高强钢MAG焊接接头上,制取5种不同形状和缺口位置的试样进行拉伸试验,原位观察了每种试样的动态断裂过程,并对其断裂机理进行了分析,确定了焊接接头的薄弱部位。结果表明:直缺口试样的断裂经历了塑性变形、裂纹起裂、裂纹扩展、裂纹尖端钝化,直至断裂的过程,并且在裂纹扩展过程中,裂纹尖端重复钝化、扩展、新裂纹产生、再钝化、再扩展;圆弧和平板试样以剪切方式断裂,经历了塑性变形、颈缩、出现微裂纹、微裂纹扩展,直至瞬间断裂的过程;所有试样的薄弱部位都为焊缝金属。     

Q550D钢板的焊接性分析与研究

1．概述 随着国民经济持续快速的发展,对能源的需求也与日俱增,而煤炭长期以来在我同能源消费中占有重要地位。为适应市场需求,伴随而来的是高产高效矿井建设的不断发展,对综采机械水平、生产能力和可靠性要求也不断提高,     

D6A超高强钢厚壁管件的电子束焊接

对D6A超高强钢细长厚壁管件作电子束焊工艺试验 ,通过优化参数 ,采取有效的措施 ,改善焊缝成型 ,解决D6A钢焊接易产生裂纹、气孔等缺陷的问题 ;制定了合适的焊后热处理工艺 ,焊接接头综合性能优良 ,强度略高于母材 ,塑、韧性指标略低于母材     

焊接材料及热输入对Q460钢厚板焊接接头拉伸性能的影响

在不同热输入(12.6,16.4,19.5kJ·cm~(-1))下分别对Q460低合金高强钢厚板进行实心焊丝和药芯焊丝CO2气体保护焊,研究了焊丝和热输入对接头显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:随热输入增加,2种接头焊缝中柱状晶区的针状铁素体比例降低,大尺寸晶界铁素体增多;实心焊丝焊接接头焊缝区的硬度随热输入增加变化不大,药芯焊丝焊接接头的显著降低;实心焊丝焊接接头的屈服强度和抗拉强度与母材的相当,断后伸长率明显小于母材的,且断后伸长率随热输入的增加而降低;药芯焊丝焊接接头在低热输入下的强度与母材的相当,热输入的增加使抗拉强度损失显著,但对屈服强度和断后伸长率影响很小。     

Q690C粒状贝氏体钢MAG焊接头中M-A组元的演变及其对热影响区冲击韧度的影响

为了研究Q690C低碳粒状贝氏体钢热影响区M-A组元演变及其对各亚区韧性的影响,采用全自动熔化极活性气体保护焊(Metal active-gas welding, MAG)施焊并在接头各个区域开V型缺口进行冲击试验,分析各亚区韧性与各亚区组织、断口、M-A组元统计结果之间的对应关系。结果表明,焊缝为针状铁素体,断口上韧窝细小密集,呈韧性断裂,虽然M-A组元数量很多,且存在于晶界,但是由于尺寸小,大都为块状,所以对冲击韧度影响不大;熔合区与粗晶区均为上贝氏体,且M-A组元大多以长条状分布于上贝氏体板条束间;其中熔合区的冲击韧度最差,系粗大基体引发的解理断裂;其余各亚区韧性接近母材,无明显恶化,M-A组元多呈较小块状,存在于晶界。由上述结果可知,M-A的分布、尺寸与形态的演变受控于为领先相的基体组织;细小的贝氏体基体及针状铁素体基体可弥补M-A组元对韧性的危害;组织控制仍应以基体组织控制为重点。     

液压支架用中厚Q960钢板机器人焊接工艺的确定

对液压支架用中厚Q960钢板进行焊接热模拟试验,分析了不同冷却速率(0.5～100℃·s^-1)下热影响区粗晶区的显微组织和硬度;通过铁研试验和焊接接头力学性能试验,对机器人焊接工艺进行了确定。结果表明：在焊前预热100℃条件下,当冷却速率低于80℃·s^-1,即焊接热输入大于6.5 kJ·cm^-1时,模拟得到热影响区粗晶区硬度可稳定在420 HV以下;在焊前100℃预热,焊接热输入为13.95 kJ·cm^-1条件下,机器人焊接Q960钢板接头具有良好的抗冷裂纹敏感性;匹配ER96-G焊丝,13.02～15.18 kJ·cm^-1焊接热输入下机器人焊接中厚Q960钢板接头的性能均能满足标准要求。适宜的机器人焊接参数为焊前预热100℃、焊接电流460 A、电压33 V、焊接速度60 cm·min^-1、送丝速度8.5 m·min^-1,此时焊接熔敷率可达到8 kg·h^-1。     

强度和线膨胀系数匹配对焊接残余应力的影响规律

本文采用热弹塑性有限元法研究了焊缝强度匹配和线膨胀系数匹配对焊接动态应力以及残余应力分布的影响规律。计算结果表明,在相同母材(σ_s~p=400MPa)以及等胀匹配条件下(即焊缝线膨胀系数α~w=母材线膨胀系数α~p),焊缝中心纵向残余应力σ_x为拉应力,其值总是接近于焊缝金属屈服强度σ_s~w,且屈服强度的高低不会改变拉应力的性质。在等强匹配条件下(σ_s~w=σ_s~p),焊缝中心σ_x随焊缝线膨胀系数α~w的降低而降低,其性质有可能由于α~w的不断降低而由拉应力转变为压应力。而当α~w高于α~p时,焊缝中心达到σ_s~w后变化不大。     

一种锰镍钼硼合金系埋弧焊丝焊接低碳贝氏体钢接头的组织及性能

用自行设计的锰镍钼硼合金系焊丝对低碳贝氏体钢进行双面焊;利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸和冲击试验机以及显微硬度计等研究了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊缝和热影响区显微组织都主要是针状铁素体和粒状贝氏体;HAZ区组织粗大,存在软化问题;在较小的焊接线热输入条件下,焊接接头强韧性匹配较好,抗拉强度为803.63 MPa,焊缝和热影响区冲击韧性分别为193J和232J。     

SPV50Q高强钢焊接接头在湿H2S环境下的开裂敏感性研究

具有较高强度和良好韧性的SPV50Q钢常用于制造液化石油气(liquefied petroleum gas,LPG)球罐,球罐通过焊接制造后一般不经过焊后热处理,因此在焊接接头处将有焊接残余应力存在.服役经历和现场检测表明,较高H2S浓度和焊接残余应力将会导致材料产生环境失效如氢鼓泡(hydrogen blistering,HB)或氢致开裂(hydrogen-induced cracking,HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking,SSCC)以及应力诱导氢致开裂(stress-oriented hydrogen induced cracking,SOHIC).文中通过1×10-6s-1的慢应变速率拉伸试验,对手工电弧焊焊接的SPV50Q焊接接头在不同浓度H2S水溶液中的开裂敏感性以及开裂特征进行研究.试验结果表明,SSCC和HIC发生在靠近焊接接头热影响区的母材上,不同温度下的焊后热处理将降低材料的应力腐蚀开裂敏感性,实施正确焊后热处理可提高SPV50Q焊接接头抵抗SSCC或HIC能力,而不降低钢的力学性能尤其是韧性.     

Q345D厚板的焊接修复工艺

本公司承揽了Q345D锻件和钢板的焊接,两者均为厚板。在焊接过程中,我们采用CO2气体保护焊,控制焊接电流和电压,同时严格控制焊接热输入参数,使得焊缝修复工作一次合格。     

800 MPa级钛铌析出强化高强钢焊接接头的组织与力学性能

采用混合气体保护焊,在13kJ·cm-1热输入下对3种不同钼、硼含量的800MPa级钛铌析出强化高强钢进行焊接试验,并对焊接接头的组织、强度及硬度进行研究。结果表明:低钼含量高强钢存在热影响区软化现象;随着淬透性元素钼和硼的添加,焊接热影响区的硬度增大,抗拉强度由720 MPa分别增至760 MPa和795 MPa;钼和硼元素的添加对(Ti,Nb,Mo)(C,N)第二相粒子在热影响区的行为没有显著影响。     

14NiCrMo10 6V与Q345E钢过渡匹配焊接接头的组织与力学性能

采用E551T1-Ni2药芯焊丝对Q345E钢与14NiCrMo10 6V钢进行焊接,并通过室温拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等对焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用此焊丝可以获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头,焊缝硬度在200～250HV之间;焊缝处晶界组织为先共析铁素体、少量无碳贝氏体(从晶界伸向晶内),晶内为针状铁素体与珠光体,个别部位有粒状贝氏体;Q345E钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体和贝氏体;14NiCrMo10 6V钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为板条状马氏体。     

焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化对Q345钢焊接残余应力与变形计算精度的影响

建立合适的材料模型是有限元法准确预测焊接残余应力与变形的关键.基于有限元软件ABAQUS,采用热-弹-塑性有限元方法模拟Q345低合金高强钢平板对接接头的焊接残余应力与变形,探讨焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化对焊接残余应力和变形的影响.数值模拟结果表明,与理想弹塑性模型预测的结果相比,材料模型区分考虑母材和焊缝金属的屈服强度会明显增加焊缝及其附近区域的纵向残余应力,材料模型考虑材料的加工硬化及退火软化效应会显著增加焊接接头下表面的纵向和横向残余应力,材料模型考虑焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化及退火软化效应对平板对接接头角变形的影响较小.比较计算结果与试验结果可知,为准确地预测Q345钢接头焊接残余应力与变形,材料模型要区分考虑母材与焊缝金属的屈服强度、材料的加工硬化及退火软化效应.提出的材料模型为采用数值模拟方法高精度地获得Q345低合金高强钢接头或结构的残余应力与变形奠定了理论基础.