摩擦焊区焊热处理工艺研究

针对摩擦焊区焊后局部热处理工艺存在焊合面韧性低和热影响软化区强度低的问题,研究了摩擦焊区焊热处理工艺和设备。焊热处理工艺是利用摩擦焊的焊接热对焊区进行淬火,然后再进行局部回火的工艺,主要由一级摩擦→二级摩擦→顶锻→保压→冲切内飞边→淬火冷却→热处理回火等工序组成。与现有的焊后局部热处理工艺相比,省去了不完全退火和淬火两道工序,简化了生产过程,具有较好的经济效益。焊区的组织分析和性能检测表明,金相组织的多边化结构、碳化物的弥散分布和细化的亚晶粒,摩擦焊接接头强度和塑韧性均得到提高。     

摩擦焊区焊热处理工艺研究‘

针对摩擦焊区焊后局部热处理工艺存在焊合面韧性低和热影响软化区强度低的问题，研究了摩擦焊区焊热处理工艺和设备。焊热处理工艺是利用摩擦焊的焊接热对焊区进行淬火，然后再进行局部回火的工艺，主要由一级摩擦→二级摩擦→顶锻→保压→冲切内飞边→淬火冷却→热处理回火等工序组成。与现有的焊后局部热处理工艺相比，省去了不完全退火和淬火两道工序，简化了生产过程，具有较好的经济效益。焊区的组织分析和性能检测表明，金相组织的多边化结构、碳化物的弥散分布和细化的亚晶粒，摩擦焊接接头强度和塑韧性均得到提高。     

石油钻杆摩擦焊焊缝缺陷分析

石油钻杆摩擦焊焊接接头冲击韧性低的原因是焊后热处理金相组织不理想和焊缝区存在灰斑及FeS·MnS复合夹杂物缺陷。在试验基础上,对上述两种焊缝压缺陷的形貌、成因、危害及预防措施作了探讨。     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450℃、 650℃和850℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重,450℃和850℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650℃。     

TC4钛合金不同焊接方法焊接性及接头性能分析

为了研究TC4钛合金在不同焊接方法条件下的焊接性及接头性能,对TC4钛合金分别进行了氩弧焊、冷焊、激光焊、电子束焊以及电阻点焊试验,并对接头的强度、硬度、塑性、韧性、金相组织等进行了对比分析。试验结果显示,采用TA18焊丝,氩弧焊接头强度平均值为982.5 MPa,伸长率为7.5%,强度和塑性匹配良好;冷焊接头强度平均值974.5 MPa,焊缝区硬度低于热影响区,热影响区宽度0.7~1.0 mm,焊接变形改善明显;激光焊接头强度平均值956.5 MPa,伸长率达母材水平;电子束焊接头强度高于母材,塑性低于母材,热处理后接头强度升高,焊缝区存在金相组织的梯度分布;电阻点焊接头的熔核直径和抗剪力随焊接参数增大逐渐增大。研究表明,TC4 钛合金具有良好的焊接性,在弧焊、束焊和电阻焊工艺下,焊接性良好,焊接接头金相组织合理,强度、塑性等 力学性能指标匹配良好。     

2507超级双相不锈钢焊接及热处理工艺研究

为了获得性能良好的2507超级双相不锈钢焊接接头,通过力学、金相及腐蚀等试验手段,对两种焊接及热处理工艺下的2507超级双相不锈钢焊接接头的组织及性能进行了研究。结果表明:采用混合气体保护的焊接工艺,焊后以1 050℃、保温13~15 min的热处理工艺处理后,焊接试样焊缝位置第三相析出严重且两相比例相差较大,导致焊缝脆性增大,焊缝性能不能满足相关标准的要求;以纯氩气保护、采用较小线能量的多层多道次焊接工艺,焊后以1 100℃、保温50~55 min的热处理工艺处理后,焊接试样焊缝位置的相比例相对均匀,焊缝各项性能良好,满足相关标准的要求。     

X65级薄壁直缝埋弧焊管焊接工艺试验研究

针对X65级9.5 mm薄壁JCOE钢管进行了内外焊三丝和双丝两种不同焊接工艺参数的试验研究,并对两种方案的焊接接头性能进行对比分析。结果表明,两种方案均能满足技术条件要求,内外焊双丝焊接工艺生产的钢管各项指标更优。选择该方案在工厂进行了批量生产,其焊缝拉伸性能均达到标准要求,且断裂位置均位于母材;母材、焊缝及热影响区的硬度均低于较低技术条件最大允许硬度265HV10的要求;焊缝组织为针状铁素体,焊接接头具有良好的韧性。     

16MnDR钢板埋弧焊对接接头性能研究

对采用埋弧自动焊焊接的16MnDR钢板对接焊接接头进行了力学性能试验、显微硬度测试以及金相组织观察。结果表明,该焊接接头的抗拉强度不低于16MnDR钢板,接头侧弯无裂纹,接头的低温冲击韧性优异,硬度在热影响区出现峰值,焊缝金相组织为带有少量粒状贝氏体的针状铁素体和先共析铁素体。     

CT110连续油管环焊工艺对焊接接头组织性能的影响

为了确保连续油管现场修复对接焊缝性能,提高连续油管的使用寿命,设计了两种CT110连续油管环焊对接工艺方案,并进行了焊接试验。采用金相组织分析、显微硬度测试、拉伸性能检测及疲劳试验等方法,分析了两种工艺方案下焊接接头的组织与力学性能。结果显示,两种工艺下所焊CT110连续油管焊接接头的焊缝及热影响区粗晶区组织均以铁素体和粒状贝氏体为主,显微硬度及抗拉强度相当,但工艺方案二所焊接头均匀变形能力更强,疲劳寿命相对提高92%。研究表明,采用工艺方案二将盖面层改为两道焊的工艺措施,能够降低因焊接热作用引起的热影响区回复与再结晶程度,提高焊接接头均匀变形能力,从而提高接头抗低周疲劳性能。     

高钢级管线钢摩擦焊焊接接头组织与硬度分析

为了提高高钢级管线钢焊缝的冲击韧性,采用连续驱动摩擦焊对X80管线钢进行了焊接,并对其焊接接头的组织及硬度进行了分析和检测。结果表明,X80管线钢连续驱动摩擦焊焊接接头焊缝区组织为铁素体和粒状贝氏体,热影响区的组织由原始的针状铁素体转变为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。焊接接头的硬度高于母材,其中焊缝区域硬度最高,达到了247.4HV10,其次是热影响区,母材的硬度最低,且在焊缝两侧,硬度值呈对称分布。     

中俄东线－45 ℃低温环境油气管道工程用X80钢级Φ1 422 mm×33.8 mm感应加热弯管研发

为了解决低温环境下弯管脆断的问题,满足我国长输油气管道低温站场用钢管的需求,针对油气输送用X80钢级直缝埋弧焊管焊接接头在回火热处理后,焊缝金属夏比冲击韧性存在明显回火变脆的现象,对多丝单道焊和单丝多道焊的直缝埋弧焊管焊接接头进行了焊后箱式炉热模拟研究,并选用整体热煨制方式,试制了感应加热弯管,进行了理化性能评价。结果显示,焊缝中细小的针状铁素体板条随回火温度升高而合并粗化,是导致焊缝低温韧性显著降低的原因;采用淬火+回火热处理方法,可有效抑制焊缝夏比冲击韧性随回火加热温度的递增而恶化的趋势;X80钢级Φ1 422 mm×33.8 mm单丝多道焊感应加热弯管母管经淬火+回火热处理后,完全满足－45 ℃低温条件下中俄东线低温管道工程设计要求。     

不同焊接材料对6008-T7铝合金焊接接头组织和性能的影响

为了研究ER5087和ER5356两种铝合金焊丝对6008-T7铝合金MIG焊焊接接头微观组织与性能的影响,通过拉伸试验、弯曲试验、硬度检测以及微观金相组织观察等方法,对两种不同铝合金焊丝焊接接头的性能进行了分析研究。结果显示,两种焊丝的焊接接头拉伸性能相当,且都具有良好的弯曲性能;同时,二者的硬度分布趋势也相近,都沿焊缝中心对称分布,硬度最低值均出现在热影响区内;两种焊接接头的热影响区和熔合区组织相似,焊缝区组织形貌相近,但ER5087焊丝的焊缝区组织更加细化。研究表明,在无其他特殊要求的前提下,ER5087和ER5356焊丝在实际生产中均可用于6008-T7铝合金产品的焊接。     

热处理工艺对HFW焊缝显微组织和力学性能的影响

通过Gleeble热模拟设备来完成焊后正火和淬火+回火热处理,此工艺可用于提高细晶粒高频焊接钢管焊缝的韧性,并和广泛应用于管道敷设的X65钢级进行了比较.通过光学显微镜和透射电镜,对其微观结构演化进行了研究,采用维氏硬度和夏比V形缺口冲击韧性试验,评估其力学性能.正火热处理的力学性能满足API规范,而淬火+回火热处理工艺取决于X65钢和细晶粒钢的回火温度,因此,正火热处理工艺对于两种钢管更有效.     

修井机助力缸球头销的工艺改进

针对球头销球面淬火硬度不均匀,表面耐磨性能不好,硬度转变区存在退火和打刀等问题,采用新材料进行研究。通过调质和表面高频淬火相结合的热处理方法,提高了表面硬度,并对工艺的加工顺序和方法进行了调整,提高了产品质量,延长了产品使用寿命。     

2Al2铝合金点焊微裂纹高温愈合行为的研究

选用2Al2高强铝合金,采用三相次级整流电阻点焊机和特定的焊接参数预制内裂纹,然后在2Al2铝合金固溶温度（500 ℃）下对接头内裂纹进行6 h的高温愈合处理。采用金相显微镜、扫描电镜和室温力学性能测试等手段分析接头的微观组织形貌、裂纹形态及断口形貌,研究接头中裂纹的高温愈合行为及愈合行为对接头力学性能的影响。结果表明,在高温热量作用下,接头微观组织整体均匀化,裂纹产生局部愈合,接头塑性有所改善,接头断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂。但经过高温愈合处理后,接头显微硬度和剪切性能均有所下降。     

不同回火温度对X70管线钢管焊缝组织性能的影响

为了研究热煨弯管制作过程中回火温度对X70直缝埋弧焊管焊缝组织性能的影响规律,开展了热处理试验,并对试样进行了力学性能检测及金相分析,研究了不同回火温度对X70焊管焊缝热影响区韧性的影响。研究结果采表明,采用500~550℃回火处理时,弯管焊接接头冲击韧性和强度匹配最佳;采用570~600℃回火处理时,焊缝和热影响区冲击韧性迅速恶化,已不适宜用作油气输送管线用管。     

TA19钛合金线性摩擦焊接试验研究

为了探索TA19钛合金线性摩擦焊合适的工艺规范,在不同摩擦压力下进行了TA19钛合金线性摩擦焊接试验,并对焊接接头的组织特征和力学性能进行了分析。组织分析结果显示,焊缝区为再结晶组织,晶粒有所细化;热力影响区晶粒发生不同程度的变形,晶粒沿摩擦方向伸长;热影响区β相含量增加,推测发生了β相转变,β相层片状组织变厚,使等轴初生的α相晶粒有所减小。力学性能试验结果显示,焊接接头各区显微硬度均高于母材;拉伸试样断在母材区,接头强度不低于母材;接头平均冲击韧性均大于母材,冲击性能良好。研究结果表明,TA19钛合金线性摩擦焊焊接工艺窗口宽,在差异较大的摩擦压力下均能获得高质量接头。     

物探冲击器活塞材料(T8A钢)的试验研究

对物探冲击器活塞材料 (T8A钢 )的热处理工艺和抗冲击疲劳性能的试验研究结果表明 ,最佳热处理工序和工艺为调质处理预热淬火 (76 0℃× 2min)回火 (2 0 0℃× 1 5h) ;在这种工艺下 ,淬硬层深度为 2 5～ 3 2mm ,组织为回火马氏体 +细粒状碳化物 ,心部组织为屈氏体 +细粒状碳化物 ,这种组织既保证了表层的高硬度 ,又具有良好的综合力学性能 ,抗疲劳性能试验中多次冲击下凹值最小 ,麻点出现数目最少 ,有较好的多次冲击疲劳抗力。研制活塞实物的现场试验累计工作寿命达 4 0 0h ,抗冲击疲劳寿命大大提高。     

焊接压力对TB2钛合金线性摩擦焊焊接接头组织性能的影响

为了研究线性摩擦焊焊接压力对焊接接头组织和性能的影响,以TB2钛合金为研究对象,在不同焊接压力下进行了线性摩擦焊焊接试验,并对接头进行了微观组织观察和力学性能测试。金相试验结果显示,焊缝界面两侧组织发生了明显的再结晶,接头热力影响区中,越靠近焊缝的晶粒变形程度越大;随着焊接压力的增大,焊缝再结晶晶粒尺寸和焊缝区的宽度也逐渐减小,热力影响区中晶粒变形程度增大,再结晶晶粒更加细小,再结晶位置由变形β晶粒内部和晶界转变为仅在β晶界。拉伸试验结果表明,摩擦压力大于70 MPa时,接头抗拉强度高于母材;摩擦压力为40 MPa时,结合面易形成氧化物残留,进而严重影响接头性能。