液压支架用Q690+Q550高强钢焊接接头裂纹分析

对Q690+Q550高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接材料和热输入对Q690+Q550钢焊接接头裂纹的影响;采用金相显微镜、电子探针仪等测试手段,对焊接接头的显微组织、裂纹形态及断口形貌进行研究。试验结果表明:采用ER50-6,MK·G60和MK·GHS70焊丝,焊接热输入控制在11～19kJ/cm范围内,焊接接头裂纹率20%;裂纹起源于淬硬倾向较大的Q690侧熔合区,平行或越过熔合区向焊缝扩展;焊缝和热影响区的冲击断口形貌为韧-脆断裂机制。     

Q890高强钢焊接接头裂纹及显微组织分析

本文对Q890低碳调质高强钢进行铁研试验,分析焊接热输入和焊接材料对Q890高强钢焊接接头裂纹及显微组织的影Ⅱ向;采用金相显微镜对接头显微组织、裂纹形态进行研究。试验结果表明：采用MK·GHS80和MK·GHS90焊丝,焊接热输入控制在12—19kJ／cm时,焊接接头根部裂纹率均〈20％,且采用MK·GHS90焊丝,接头平均根部裂纹率远小于采用MK·GHS80焊丝：接头裂纹起源于焊道根部熔合区处,沿熔合区扩展,当主裂纹所承受的应力较小而扩展所需的塑形变形功较大时,扩展阻力增大,裂纹停止扩展,接头裂纹具有明显的穿晶断裂特征。     

焊接材料对Q550高强钢焊接接头组织的影响

根据Q550高强钢的焊接特点,研究了在不预热条件下ER50-6和MK·G60焊丝对Q550高强钢焊接接头显微组织的影响。结果表明,采用ER50-6焊丝焊接得到的焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体和粒状贝氏体,熔合区断口有大量韧窝,表现为明显的韧性断裂特征;采用MK·G60焊丝的焊缝显微组织主要为贝氏体和大量的针状铁素体,接头熔合区断口形貌主要呈山谷状,具有准解理断口的特征,存在撕裂棱。     

焊接热输入对Q690／Q890高强钢GMAW接头裂纹及显微组织的影响

本文采用GMAW焊接方法对Q690＋Q890高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接热输入对Q690＋Q890低合金高强钢裂纹敏感性的影响以及不同热输入下接头显微组织与焊接接头力学性能关系。试验结果表明：采用采用MK·GHS60,MK·GHS70焊丝不预热焊接条件下,根部裂纹率均小于20％,焊前无需预热,焊接热输入应控制在12—20．93kJ／cm范围内。当焊接热输入从12kJ／Cm提高到17．02kJ／cm时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区奥氏体内部组织明显细化,抗裂性和韧性较好,而焊接热输入较高时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区生成上贝氏体等组织,严重降低接头韧性。     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

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。     

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。     

Q460钢焊接接头组织及动态断裂行为的研究

通过调整焊接热输入研究了Q460低合金高强钢CO2气体保护药芯焊接接头的组织及其对不同温度下动态断裂韧性(JId)的影响规律,探究了影响接头动态断裂行为的机理.结果表明,低热焊接输入的接头熔合区(FZ)柱状晶界面处存在仿晶界型铁素体;随热输入增加,FZ柱状晶形态特征逐渐减弱、仿晶界铁素体消失,FZ以针状铁素体组织为主,且随热输入的增加针状铁素体平均尺寸增大.在室温至-70℃范围内,中等热输入的焊接接头均表现出优异的动态断裂韧性,而低热输入的接头动态断裂韧性值最低.随温度由室温降低至-70℃,Q460钢焊接接头动态断裂机制发生了由延性断裂逐渐向解理脆性断裂的转变.低热输入焊接接头FZ柱状晶界面具有平面生长特征的仿晶界铁素体,易诱发低温下裂纹沿晶快速扩展.研究发现,在低温动态断裂过程中,细小针状铁素体组织由于可有效地阻碍裂纹扩展,成为其维持高动态断裂韧性的要因.     

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。     

Hastelloy C-276薄板激光焊接接头疲劳性能EI北大核心CSCD

对0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板激光焊接接头进行疲劳试验,结合应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口形貌,研究母材及焊接接头的疲劳性能,分析母材和焊接接头的疲劳断裂机理。结果表明:0.5 mm Hastelloy C-276薄板焊接接头和母材的S-N曲线斜率基本相同,焊接接头疲劳性能和母材的基本相当;母材疲劳断口疲劳裂纹起源于试样侧表面,主要沿宽度方向扩展,随着应力的减小,疲劳源数目减少,疲劳裂纹扩展速率减小;焊接接头在母材和焊缝处随机断裂,焊接接头母材区断口形貌和母材断口形貌基本一致,而焊接接头焊缝区断口的疲劳裂纹起源于侧表面棱角处和焊缝表面,焊缝表面是主要疲劳源,裂纹主要沿厚度方向进行扩展,疲劳裂纹扩展区呈现出准解理断裂特征。     

Hastelloy C-276薄板激光焊接接头疲劳性能

对0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板激光焊接接头进行疲劳试验,结合应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口形貌,研究母材及焊接接头的疲劳性能,分析母材和焊接接头的疲劳断裂机理。结果表明:0.5 mm Hastelloy C-276薄板焊接接头和母材的S-N曲线斜率基本相同,焊接接头疲劳性能和母材的基本相当;母材疲劳断口疲劳裂纹起源于试样侧表面,主要沿宽度方向扩展,随着应力的减小,疲劳源数目减少,疲劳裂纹扩展速率减小;焊接接头在母材和焊缝处随机断裂,焊接接头母材区断口形貌和母材断口形貌基本一致,而焊接接头焊缝区断口的疲劳裂纹起源于侧表面棱角处和焊缝表面,焊缝表面是主要疲劳源,裂纹主要沿厚度方向进行扩展,疲劳裂纹扩展区呈现出准解理断裂特征。     

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。     

液压支架结构用Q550低合金高强度钢常温下的焊接

对液压支架用Q550低合金高强度钢常温下焊接工艺进行了研究.进行了焊接接头的拉伸、弯曲、低温冲击试验,并对其冲击断口及显微组织进行了观察.结果表明,采用低氢型渣系的低合金高强钢药芯焊丝PK-YJ707A焊接后,焊接接头的屈服强度于母材等强度;冲击吸收功Akv值在-20℃时达到107J,在-40℃时达到80J;焊接接头弯曲后无裂纹或裂纹小于3mm.力学性能均符合Q550低合金高强度钢的要求.表明合理的焊接工艺、合适的焊接材料可以取消焊前预热.     

工程机械用Q550高强钢气保焊接头的微观组织和力学性能研究

采用富氩气体保护焊方法,分别匹配ER50-6和MK·G60-1实芯焊丝对50°、60°、70°三种不同坡口角度的Q550钢板进行对接焊,并对其焊接接头的金相组织进行了观察分析,对接头拉伸、冲击等力学性能进行了检验。结果表明,ER50-6焊缝组织为AF+PF+FSP;MK·G60-1焊缝组织为AF+PF,其中铁素体含量明显少于ER50-6焊缝,针状铁素体也明显细化且含量明显增多。ER50-6焊丝所得接头拉伸试验全部断裂于焊缝,随着坡口角度的加大,焊缝强度先增加,后大幅降低,断后伸长率逐渐降低,接头三区的冲击功均是先升高后降低。随着坡口角度的增加,MK·G60-1焊丝所得焊接接头拉伸强度逐渐下降,断后伸长率呈逐渐增加的趋势,焊缝及HAZ冲击功均是先降低后升高,熔合区的冲击功则是逐渐升高,接头拉伸、冲击等力学性能明显优于使用ER50-6焊丝。     

哈氏合金薄板激光填丝焊接接头高周疲劳性能

为了评价激光薄板填丝焊接接头的高周疲劳性能,利用升降试验法评价了指定2×10~6周次寿命的0.7 mm厚激光填丝焊接接头样件高周疲劳强度,借助扫描电子显微镜分析了断口及断裂位置。结果显示,激光填丝焊接接头的高周疲劳强度为396.6 MPa,断口形貌显示近无夹杂物,裂纹源区呈解理特征,裂纹主要为沿晶扩展,在裂纹扩展区呈现典型的疲劳条纹特征,且条纹间距随裂纹扩展长度的延长而加宽,瞬断区主要呈现与拉伸断口一致的韧窝形貌。观察断口截貌可知,裂纹主要在焊缝上表面焊趾附近萌生,并沿板厚方向扩展,在沿焊接方向扩展过程中会跨越熔合线,在焊缝区内和相邻母材区内扩展。     

Q690高强钢厚板MAG焊焊接工艺

采用TWE-110K3药芯焊丝对Q690高强钢厚板进行MAG焊工艺研究。通过一系列的焊接性试验数据及组织分析,结果表明,Q690高强钢厚板具有较大的淬硬倾向。只要合理控制焊道间的温度和焊接热输入,可有效防止焊接冷裂纹的产生。焊缝表面成形良好,获得了良好的性能和合理分布的组织,可以满足使用要求。     

热矫正对Q345E低合金钢焊接接头疲劳性能的影响

通过脉动拉伸疲劳试验和断口形貌分析对不同火焰矫正温度的Q345E低合金钢焊接接头(去掉余高)的疲劳性能进行了研究。结果表明:随着矫正温度的升高,Q345E低合金钢对接接头的疲劳性能呈下降趋势,700、800、1000℃矫正的对接接头的疲劳强度与不矫正试件相比分别降低0、10和30 MPa,700℃矫正试件疲劳强度最好,1000℃矫正试件疲劳强度最低。试件的疲劳裂纹均从试件边缘处启裂,启裂区和扩展区具有典型的疲劳断裂特征,疲劳纹清晰并很粗,不矫正试件的终断区为准解理+韧窝型断口,矫正试件的终断区为韧窝型韧性断口。     

Q620钢药芯焊丝气体保护焊接头组织与性能的研究

在非预热状态下,采用Ar+CO_2混合气体保护焊方法,选择低合金系碱性渣系药芯焊丝,在三种热输入下对Q620钢进行焊接。通过进行焊接接头质量分析、焊缝金属化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试,研究了Q620钢的可焊性和工程使用性。结果表明,Q620钢常温下可焊接性良好,焊缝区合金元素分布均匀,当焊接热输入由低向高变化时,焊缝区组织由铁素体+珠光体向贝氏体+马氏体组织转变,并且焊缝区强度下降,硬度上升。随着热输入的增大,焊缝区冲击断口形貌由韧性断裂向着韧窝+准解理的混合断裂方式转变。     

AZ31B镁合金及其焊接接头的疲劳断裂机理

对AZ31B镁合金进行疲劳实验,在2×106循环次数下,母材、对接接头、横向十字接头和侧面连接接头的疲劳强度分别为66.72,39.00,24.38和24.40MPa。采用光学显微镜对裂纹扩展特征进行分析,结果表明,AZ31B母材的疲劳裂纹宏观扩展路径平滑,但微观观察发现疲劳裂纹扩展方向曲弯,有些裂纹分成两岔;裂纹尖端扩展均为沿晶扩展。焊接接头裂纹均在焊趾部位起裂,对接接头和横线十字接头的裂纹沿着热影响区扩展;侧面连接接头的裂纹起裂位于焊脚部位。采用扫描电子显微镜对疲劳断裂机理进行分析。疲劳断口由准解理或解理台阶组成,均为脆性断裂,断口中存在二次裂纹,对接接头中存在疲劳条纹,其间距约为5μm。     

手工自蔓延立焊Q235钢接头冲击韧性与断口微观形貌

以Q235钢为母材进行手工自蔓延立焊,对其接头的冲击韧性进行了测试,采用SEM观察分析了其断口形貌。结果表明,手工自蔓延立焊所得焊接接头冲击韧度约为11.29 J/cm2。断口分析发现解理台阶、小韧窝及撕裂岭存在,试样的断裂是解理断裂和准解理断裂等多种断裂方式共存的混合断裂方式。分析断口发现,焊缝中存在一定缺陷,并成为断裂的裂纹源,使得接头冲击韧性低。