不同焊接方法下316L不锈钢焊接接头组织性能研究

采用20%CO2+80%Ar气体保护MAG焊和焊条电弧焊对316L不锈钢进行焊接,通过对焊接接头进行拉伸、弯曲、硬度试验和显微组织观察,研究了焊接接头组织性能。结果表明,焊条电弧焊接头的抗拉强度和显微硬度比MAG焊接头的抗拉强度和显微硬度高;焊条电弧焊焊缝金属中δ铁素体含量比MAG焊焊缝金属中δ铁素体含量高;MAG焊焊缝金属含有少量的MC型碳化物;拉伸时,焊条电弧焊接头断裂在热影响区,而MAG焊接头断裂在焊缝中心位置;焊接接头的弯曲试验均合格。     

微合金化铸铁同质焊条焊接工艺

应用微合金化铸铁同质焊条,采用小电流打底、大电流连续焊工艺,研究了预热温度与焊缝组织及性能之间的相关性.结果表明,微合金化铸铁焊条石墨化能力强,焊缝白口倾向小;小电流打底、大电流连续焊工艺可有效地减小熔深,在很大程度上抑制了熔合区白口的产生.微合金化铸铁焊条可实现常温焊接.预热温度小于200℃即可获得组织和性能与母材一致的同质焊缝.随着焊件预热温度的升高,焊缝中的石墨形态由细小的点状逐渐向菊花状、片状过渡,铁素体含量增多,焊缝硬度减小.焊件预热至200℃所获得的焊缝组织由珠光体、铁素体和细片状石墨及菊花状石墨组成,熔合区则由珠光体、少量碎块状铁素体及过冷石墨片组成,接头力学性能良好.     

海洋平台桩腿用X80钢焊接接头性能分析

分别采用TENACITO 65R焊条电弧焊和DUAL SHIELD II 101H4M焊丝混合气体保护焊对X80钢进行焊接,研究了不同工艺对接头性能的影响。研究结果表明:本文所选的焊接工艺其接头抗拉强度均满足API 5L标准要求并且对预热温度与焊后热处理的变化影响不敏感;焊条电弧焊接头塑性储备更好。焊条电弧焊接头冲击韧度在预热温度150℃得到最佳值,经焊后210~230℃保温2 h热处理工艺所得到接头低温冲击性能优秀。混和气体保护焊接头冲击韧度随预热温度升高,先升高再降低,100℃时到达最佳值,焊后热处理对接头冲击韧度影响不大;接头弯曲性能均达到要求。结合实际生产2种焊接方法均推荐100℃预热,焊后210~230℃保温2 h工艺。     

正火工艺对含钼焊缝组织及性能的影响

为了研究正火温度变化对含钼焊缝组织及性能的影响,利用J707Ni和J607Ni焊条对Q345钢板进行接焊,并分别进行900、980、1050℃的正火处理,研究了正火温度对其焊缝显微组织和冲击韧性影响。结果表明:采用J707Ni、J607Ni焊条焊接,经正火后焊缝金属主要为铁素体与珠光体;由于Mo能抑制珠光体转变,正火后J707Ni焊缝中的铁素体含量大于J607Ni;Mo可以通过细化晶粒来提高焊接接头的韧性,J707Ni的接头韧性优于J607Ni。     

X70管线钢焊接接头调质处理后的低温冲击韧性

分别采用手工焊条电弧焊和单丝埋弧焊工艺焊接X70管线钢,对其焊接接头进行调质处理,研究焊接方法对调质处理后X70管线钢焊接接头力学性能、组织形貌、大角度晶界密度等的影响。结果表明:手工焊条电弧焊焊缝中心和热影响区的冲击吸收能量远高于单丝埋弧焊焊缝;单丝埋弧焊焊缝和热影响区组织中的粗大贝氏体板条束、大块状铁素体是降低其冲击吸收能量的主要原因,手工焊条电弧焊焊缝组织中的细小且按不同位向错综排列的针状铁素体以及较高的大角度晶界密度是提高其冲击吸收能量的主要原因。     

WC-20Co硬质合金与1045钢的焊条电弧焊研究

用Z408焊条对WC-20Co硬质合金与1045钢进行了焊条电弧焊,并与J422焊条对比分析了所焊接头的组织与力学性能。试验结果表明:采用J422碳钢焊条焊接WC-20Co与1045钢时,在焊缝与硬质合金界面处生成η碳化物层,焊缝组织以马氏体和共晶为主,接头结合强度仅为硬质合金母材的1/5,不适于硬质合金焊接;用Z408铸铁焊条焊接时则不产生界面η碳化物,接头结合强度达到1180 MPa,可用于WC-20Co与1045钢的焊接;但Z408焊条易在焊缝中残留夹渣,影响接头强度,焊接时应适当提高热输入;焊前450℃预热和焊后450℃保温可以防止裂纹的产生。     

20CrMnTi+40Cr异种合金激光焊焊接接头的组织与性能

研究了不同预热及缓冷条件下, 5 mm厚带衬底20CrMnTi+40Cr异种合金钢激光自熔焊对接接头的微观组织及性能。焊接工艺参数为:激光功率P=4 kW,焊接速度V_w=1.2 m/min,离焦量Δf=-5 mm,焊缝成形良好,焊缝无气孔、裂纹、未熔合等焊接缺陷。试验发现在不进行焊前预热而直接进行焊后缓冷的条件下,接头HAZ硬度过高,达到HV628。预热温度为160℃并进行焊后缓冷时仍无法有效降低接头硬度;在接头预热200℃并缓冷时, HAZ硬度降低到HV350～HV400,淬硬倾向已经得到改善。预热温度的提高延长了焊接接头的冷却时间,减少了过冷奥氏体向粒状贝氏体和针状马氏体的转变,使得接头组织大多为块状铁素体,从而降低了接头硬度,降低了接头的淬硬倾向。     

X80大变形钢管环焊缝试验研究

采用E9018-G焊条手工电弧根焊,用低组配药芯焊丝自保护焊和高组配焊条手工电弧焊填充盖面工艺焊接了X80钢级大变形钢管环焊缝,对环焊缝接头进行力学性能测试和金相观察分析。结果表明,两种焊接工艺评定结果符合API Std．1104标准要求。采用低组配药芯自保护焊焊接的焊缝冲击功和裂纹尖端张开位移值比采用高组配焊条手工电弧焊焊接的高。前者的焊缝组织为PF(多边化铁素体)+P(珠光体),后者的焊缝组织为 PF+IAF(针状铁索体)+P。二者熔合区的组织均为粒状贝氏体,粗晶区和细晶区没有淬硬马氏体组织出现,保证了热影响区具有很好的断裂韧性。     

X80大变形钢管环焊缝试验研究

采用E9018-G焊条手工电弧根焊。用低组配药芯焊丝自保护焊和高组配焊条手工电弧焊填充盖面工艺焊接了X80钢级大变形钢管环焊缝，对环焊缝接头进行力学性能测试和金相观察分析。结果表明，两种焊接工艺评定结果符合APIStd．1104标准要求。采用低组配药芯自保护焊焊接的焊缝冲击功和裂纹尖端张开位移值比采用高组配焊条手工电弧焊焊接的高。前者的焊缝组织为PF（多边化铁索体）＋p（珠光体），后者的焊缝组织为PF＋IAF（针状铁素体1＋P。二者熔合区的组织均为粒状贝氏体，粗晶区和细晶区没有淬硬马氏体组织出现，保证了热影响区具有很好的断裂韧性。     

焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响

为了解决30CrMo锻焊曲轴的焊接质量问题,研究了焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响规律,并针对焊条电弧焊(SMAW)和CO_2气体保护焊(GMAW)两种方法,找出了适合的焊接热输入范围。结果表明:随着热输入的增加,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均呈现下降趋势;采用焊条电弧焊的焊缝区和热影响区冲击功先增加后减小;采用CO_2气体保护焊的焊缝区冲击功减小,而热影响区冲击功先增加后减小;采用焊条电弧焊的热影响区硬度呈下降趋势,采用CO_2气体保护焊的热影响区硬度变化较小;采用两种焊接方法的焊缝区域硬度值总体呈降低趋势。当预热温度为220℃,热输入在8~24 kJ/cm范围内,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均能满足要求;热影响区及焊缝区域硬度值均低于350HV,不易产生冷裂纹。该工艺参数范围已成功应用于某30CrMo锻焊曲轴的焊接中,焊接质量良好,满足质量要求。