EH36大线能量用钢焊接接头组织与性能研究

为了研究EH36海洋平台用钢焊接工艺,对100 mm厚的EH36海洋平台大线能量用钢进行了大线能量埋弧焊焊接试验。焊后对焊接接头进行了综合性能测试和微观组织分析。结果表明,焊缝表面及中心部位组织由大量针状铁素体、少量先共析铁素体和少量M-A组元组成,焊缝接头具有良好的韧性。接头硬度测试表明,EH36大线能量用钢在100 k J/cm热输入条件下,焊缝及热影响区具备较好的硬度,满足热输入条件下焊接施工条件。     

中温压力容器用钢15CrMoR焊接接头组织与性能研究

对60 mm厚度中温压力容器用钢15CrMoR进行埋弧焊接(SAW)试验，研究钢板焊态和焊后热处理态焊接接头的组织及性能。结果表明：焊态和焊后热处理态焊缝的组织均为针状铁素体+粒状贝氏体+先共析铁素体，粗晶区组织均为贝氏体，而细晶区组织稍有差别，其中，焊态细晶区组织为粒状贝氏体+铁素体+珠光体，焊后热处理态细晶区组织为粒状贝氏体，热处理前、后显微组织无显著变化。性能指标说明15CrMoR钢焊缝处强度高于母材，焊后热处理提高了焊接接头的低温冲击性能，降低了焊接接头硬度，具有较低的冷裂纹倾向，可焊性更好。     

热处理工艺对EH690级特厚钢板心部组织及性能的影响

针对不同热处理工艺对EH690级特厚钢板心部组织和性能的影响展开研究,结果表明：经过在线淬火+回火处理,钢板心部的强度能够满足性能要求,但冲击韧性极差,显微组织为粗大粒状贝氏体和珠光体的混合组织;一次淬火+回火处理后,强度下降明显,冲击性能有所改善,但是不能满足-40℃低温冲击吸收功≥69 J的要求,存在混晶,组织为粒状贝氏体+少量马氏体;二次淬火+回火处理后,强度整体偏高,冲击功均值满足标准要求,强韧性匹配程度一般,晶粒细化明显,马氏体含量占比增多。通过调整回火温度,最终获得晶粒细小均匀、以高密度位错回火索氏体为主的组织,钢板心部强韧性匹配较好。     

海洋平台用100mm厚EH36-Z35钢板的开发

介绍了海洋平台用100 mm厚EH36-Z35钢板生产工艺和技术的主要难点。通过理论分析确定了钢板的成分体系。采用两阶段轧制工艺,粗轧阶段加大道次压下量,精轧阶段终轧温度控制在再结晶温度以下。轧后进行弱水冷,抑制晶粒长大。利用正火热处理进一步促进晶粒的细化和均匀化,并消除钢板表面因水冷产生的脆硬组织。检验证明,试制钢板的表面和心部组织均为细小、均匀的铁素体+珠光体,碳当量Ceq=0.42%,冷裂纹敏感系数Pcm=0.22%,钢板厚度1/4处及心部力学性能都达到船级社标准和中海油(CNOOC)的采购要求,并有较大富裕量。经过热输入量50 kJ/cm焊接后,焊接接头具有良好的强度性能,焊接热影响区(HAZ)的冲击功较高。     

桥梁钢Q420qD焊接热影响区组织性能研究

桥梁钢Q420q要求同时具有优异的强韧性和良好的可焊性,焊接热影响区(HAZ)的显微组织和性能直接影响构件焊接接头质量。20 mm厚度控轧控冷型Q420qD钢板在不进行焊前预热和焊后热处理条件下进行焊接试验,并针对其焊接热影响区的组织和性能展开分析研究。结果表明:当焊接线能量为15 kJ/cm时,焊接接头的力学性能达到国家标准;焊接接头各区域断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂形貌;-20℃冲击功≥279 J,超过国家标准要求值;焊接接头区域未出现明显的软化、硬化现象;焊缝显微组织以针状铁素体为主,能有效阻碍裂纹扩展;熔合线显微组织包含粒状贝氏体、侧板条铁素体、针状铁素体和多边形铁素体;粗晶区的显微组织为粒状贝氏体、板条贝氏体、针状铁素体及少量多边形铁素体的混合组织;细晶区的显微组织为大量多边形铁素体、珠光体及少量渗碳体。     

高强海工钢EH36中氢扩散行为研究

通过显微组织表征明确了高强海工钢EH36厚板心部和表面组织的差异,进而通过氢渗透测试、内耗、氢脆敏感性指数测定等实验研究了EH36厚板心部和表面位置的氢扩散行为。结果表明,EH36厚板的表面和心部组织分别为贝氏体组织和铁素体+珠光体组织。心部组织的氢陷阱数量较少,组织溶氢能力较弱,氢扩散系数较高,氢扩散穿透时间较短。钢中间隙氢原子的扩散导致了充氢后实验钢的内耗峰在低温区出现了H-Snoek峰,同时氢的存在使得SKK峰发生偏移。相比于心部位置,由于实验钢表面的组织中所含界面较多,导致其内耗谱在高温区出现较弱的晶界峰。实验钢心部粗大的铁素体+珠光体组织导致其氢脆敏感性指数较高,抗氢脆失效能力较弱。此外,钢中氢原子的大量存在会显著弱化柯氏气团对可动位错的钉扎作用,降低实验钢的屈服点延伸率。     

含硼低裂纹敏感性钢板的研制

 通过连续冷却相?湫形芯亢腿仍ひ昭芯浚晒⒘?0~40mm厚的600MPa级含硼低裂纹敏感性钢板,并分析了热轧工艺对钢板组织和性能的影响。结果表明,较低二开轧温度(小于等于840℃),中等冷却速度(5~20℃/s)和较低终冷温度(小于等于500℃)可得到针状铁素体和贝氏体类组织,确保钢板高强韧性匹配［Rm≥620MPa;AKV(-40℃)≥100J］;同时钢板焊接性能较好,在热输入15~50kJ/cm之间,不用预热和焊后热处理,可得到满足母材性能要求的焊接接头。     

核电站安全壳用SA738Gr.B钢板焊接性能研究

以核电站安全壳用42.5 mm厚SA738Gr.B钢板为试验材料,研究了熔化极气体保护焊焊接过程中的热输入以及焊后热处理对试验钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明,随着焊接热输入量的增加,焊接接头的低温冲击功有先增大后减小的趋势;抗拉强度相差不大;而焊后热处理对焊接接头的力学性能影响较小。随着线能量的增大,针状铁素体减小且伴随着一定程度的粗化,粗大的先共析铁素体组织明显增多。焊接热输入量在1.2~2.0 k J/mm范围内焊接时,焊接接头均可获得良好的综合力学性能。焊后消除应力热处理对焊接接头的性能影响不大,当采用较大线能量进行焊接时,建议进行焊后热处理以减小残余拉应力。     

含硼低成本低碳贝氏体钢焊接性能研究

通过对安阳钢铁公司生产的含硼低成本低碳贝氏体钢AH70DB进行焊接性能研究,分别进行了焊接CCT曲线测定,焊接冷裂纹敏感性研究,以及对焊接热影响区组织性能、焊热热输入量、焊后热处理及焊接接头综合力学性能评定等内容进行了试验研究。研究表明,AH70DB钢淬硬倾向较小,对氢致开裂敏感性较低。在中等拘束条件下焊接,室温10℃以上不需预热;在苛刻拘束条件下,可实现低预热温度,预热温度50℃以上。采用推荐的焊接工艺焊接25 mm厚AH70DB钢板对接接头,焊接接头综合性能良好,能够满足工矿产品的使用要求。     

湘钢15MnNiNbDR钢板焊接接头性能研究(一)

湘钢通过15MnNiNbDR钢板焊接工艺试验,对焊态焊接接头进行系列力学性能检验及金相组织观察、分析和研究。结果表明:湘钢生产的15MnNiNbDR钢板在实际施焊条件下的焊接接头焊态性能优良,低温冲击韧性良好,为应力消除热处理提供了较好的基础。     

海洋平台用S355G10+M厚钢板的焊接性研究

按照EN10225标准要求,对75 mm厚度规格海洋平台用S355G10+M钢板进行了堆焊硬度试验(BOP)、可控热拘束试验(CTS)以及热输入50 k J/cm埋弧焊对接接头系列力学性能试验,研究了钢板焊接热影响区(HAZ)的淬硬倾向、HAZ冷裂纹敏感性、焊接接头各部位抗拉强度、冲击韧性和裂纹尖端张开位移(CTOD)值的变化情况。结果显示S355G10+M厚钢板的HAZ最高硬度、焊接钢板冷裂纹、埋弧焊对接接头抗拉强度、低温冲击功均值、CTOD值等各项性能指标良好,满足海洋平台的焊接生产要求。     

Laser Welding of Ultra-Fine Grained Steel SS400

Steeliswidelyusedbecauseofitsgoodcompre hensive properties ,plentyofresourceandlowerprice .Thestrengthandtoughnessaretwoimpor tantpropertiesofsteels ,andpeoplemakeeffortstoincreasetheirvalues .Addingalloyingelementandcontrollingmicrostructurearetwobasicwaystoac complishtheaim .Therefinedmicrostructureob tainedbyprocessingtechniqueenablesthestrengthandtoughnessofsteeltobeincreasedwithoutaddingalloyingelementandtheratioofperformance costtobeincreased .Theultra finegrainedsteelshavefer ritegrains…     

大线能量焊接用海工钢的夹杂物与组织

 海洋工程领域对可大线能量焊接且低温韧性优良的厚钢板需求迫切。宝钢通过微合金化技术及调质工艺，开发出了满足大线能量焊接的E550级海洋工程用钢。通过冶炼、轧制、调质试验、焊接热模拟试验、电镜观察统计及金相观察，研究了大线能量焊接用海工钢H1夹杂物、显微组织及力学性能，并与宝钢现有海工钢E550进行了对比。研究结果表明，H1中夹杂物为Al2O3、MnS、Al2O3 Ti3O5、Al2O3 MnS、TiN MnS、Al2O3 Ti3O5 MnS；E550中夹杂物为Al2O3、CaO·xAl2O3(CAx)、CaO CaS、CAx CaS、CAx CaS TiN。H1力学性能满足E550级海工钢要求，且满足50和100 kJ/cm线能量焊接要求。其HAZ韧性改善的机理为，低硅低铝质量分数有利于减少局部脆性区；钛质量分数的降低，有利于抑制TiC脆化，提高HAZ韧性。     

大线能量焊接用EH420海工钢生产工艺及焊接性能

河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiO_x?MgO?CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术（Improve the toughness of HAZ by forming TiO_x?MgO?CaO fine particles in steel）,成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格（H30）和60 mm厚度规格（H60）EH420海洋工程用钢。母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26%和24.5%,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求。采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm?1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和?40 ℃冲击韧性进行了分析和测试。结果表明,试制钢中形成的CaO(?MgO)?Al₂O₃?TiO_x?MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性。另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm?1和224 kJ·cm?1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J。      

线能量对V-N-Ti和Nb-Ti船板焊接接头组织性能的影响

为了验证实验室研究结果,研究了100 kJ/cm线能量对V-N-Ti和Nb-Ti船板焊接接头组织和性能的影响规律.试验结果表明,2种船板钢屈服强度、抗拉强度和伸长率相当,V-N-Ti钢-40℃冲击功显著高于Nb-Ti钢;2种成分钢板焊接接头热影响区-20℃冲击功相当,而V-N-Ti钢焊缝金属冲击功显著低于Nb-Ti钢;...     

Microstructure and properties of laser-arc hybrid welding of high-strength low-alloy steel

Laser-arc hybrid welding has the characteristics of optimal surface formation and greater penetration;it is extensively used in the welding of plates of medium thickness.However,for hybrid welding of lasers,the welding seam cooling rate is rapid;thus,the welding seam has a higher tendency to significantly harden,which has a negative impact on the weld quality of the high-strength low-alloy(HSLA)steel plates of medium thickness.In this study,laser-arc hybrid welding is performed on the BG890QL HSLA steel produced by Baoshan Iron&Steel Co.,Ltd.,and the quenching tendency of the welded structure is examined.The results demonstrate that the specific growth direction of the columnar crystal structure of the laser-arc hybrid welded joint is obvious.However,at the center and top of the welded seam,there are equiaxed crystals.The impact properties at room temperature and-40℃of the weld area are 58.0 J and 40.0 J,respectively,and those of the heat-affected zone(HAZ)are 147.0 J and 66.5 J,respectively.The impact performance can meet these requirements.Laser-arc hybrid welding of HSLA steel can yield strong and durable welds and the HAZ structure to meet the requirements of engineering applications.     

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Electro-slag welding with heat input of 530kJ/cm was applied to 60mm thick shipbuilding plate EH40, and microstructure and mechanical properties of the weld joint were characterized. Different regions such as heat affected zone, fusion zone, weld metal and base metal are found across the weld joint by microstructure analysis. A narrow coarse grain heat affected zone consisting of acicular ferrite, polygonal ferrite and grain boundary ferrite is found, width of which is less than 1mm. Acicular ferrite (?? 10??m) and grain boundary ferrite is observed at weld metal, while fusion zone have a complex structure of acicular ferrite, grain boundary ferrite and ferrite side plate. Mechanical property tests show that the absorbed energy of WM, FL and CGHAZ at -20?? during Charpy impact test is more than 60J, no evident softening phenomenon occurred at heat affected zone, and other properties met the requirement.     

800 MPa级TRIP钢窄搭接焊接工艺研究

通过杯突试验、表面质量观察、焊缝金相组织分析,研究了800MPa级TRIP钢的焊接工艺性能。实验结果表明,焊接前无需预热处理;随着焊接电流的降低,焊缝表面起皮缺陷减轻;采用低电流、低焊接速度的合理匹配,并投入后退火工艺,焊缝熔合线区金相组织为贝氏体,可获得合格的杯突试验和优异的焊缝表面质量;试验钢焊接工艺选择与普材搭接焊接可获得最佳焊缝质量焊缝。     

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Welding thermal simulation tests were performed on E550 shipbuilding steel and the effect of welding parameters on the microstructure and mechanical properties of the simulated heat affected zone (HAZ) was investigated. The result indicates that the microstructure of coarse-grained heat affected zone (CGHAZ) is strongly affected by t8/5. When t8/5 is shorter, the microstructure mainly consists of lath bainite and granular bainite. With the increase of t8/5, the impact toughness decreases, the volume fraction of granular bainite increases and becomes dominant when t8/5=300s. With the increase of welding peak temperature, the impact toughness of the single-pass weld specimens increases first and then decreases, while that of the double-pass weld specimens increases, with intercritically reheated coarse-grained heat affected zone (IRCGHAZ) has the lowest value. Microstructural examination reveals that the embrittlement of CGHAZ and IRCGHAZ is mainly caused by the formation of coarse granular bainite for the former, and coarse M-A constituents along grain boundaries for the latter.