高效奥氏体不锈钢代用焊条的研究

通过采用低碳钢芯（H08E）和药皮过渡合金元素获得了高熔敷效率的不锈钢代用新型焊条，试验表明，该焊条具有电弧稳定，熔渣流动性良好，焊条尾部不发红、药皮无脱落土产,时缝金属化学成分，力学性能达到同类型铬镍合金焊芯不锈钢焊条的要求，从根本上解决了不锈钢焊条尾部发红，开裂等问题，同时也显著降低了焊条生产的成本。     

BFe10-1-1白铜焊接工艺的研究

研究焊接工艺对焊缝组织和力学性能的影响.利用钨极氩弧焊和焊条电弧焊等方法分别对BFe10-1-1白铜管件进行焊接.发现BFe10-1-1白铜焊缝有比较明显的气孔倾向，在焊接中需要保证适当的焊接电流和焊接速度来防止形成气孔，且BFe10-1-1白铜收缩系数大，焊缝会产生比较明显的横向收缩，需要在接头尺寸设计方面加以注意. 实验结果表明：BFe10-1-1白铜的焊接性与普通白铜合金近似，采用适当成分的焊接材料完全可以获得力学性能良好的焊缝.     

湿法水下焊接的冶金特点及水下焊条设计

湿法水下焊接最常见的缺陷是：焊缝气孔、焊缝成形差、焊缝及热影响区氢致裂纹敏感性大。作者通过分析水下焊接的冶金特点，设计了相应的焊条配方，初步解决了焊接过程电弧气泡不稳定的问题，并降低了电弧气泡中氢的浓度，避免了以上问题的产生。     

不锈钢焊条冶金过程硅元素过渡规律的研究

本文采用混料回归设计调整配方，探讨了钛酸型不锈钢焊条冶金过程中硅元素的过渡规律及影响因素，表明，焊条药皮中含量较多的硅铝酸盐是熔敷金属增硅的主要原因，一定量的合金粉对焊缝成分有一定的稀释降硅作用，稀土镁合金对硅的还原反应有较强的抑制能力，赤铁矿和氟化稀土分别在其最佳加入量时，熔敷金属中的硅含量最低，。     

HQ60－HQ100高强度、高韧性焊条的研制

本文介绍了采用普通４．０Ｈ０８Ａ焊芯，通过调整焊条药皮、造渣涂料、合金系统及其元素的含量，尤其是通过加入微量的焊缝金属韧化元素，在保证焊缝金属强度的条件下来改善和提高焊缝金属的韧性，试验结果证明：当焊条药皮渣系为大理石－萤石－石英－钛白粉，其百分比含量为４．８：３．４：１：１时，焊条的工艺性能最好；当ＮＱ６０－ＨＱ１００异种低合金钢焊条的合金系统为Ｍｎ－Ｍｏ－Ｎｉ和Ｍｎ－Ｍｏ－Ｃｒ时，焊缝金属的机械性能均能满足母材的要求．从而为ＨＱ６０－ＨＱ１００低合金高强度调质钢的焊接提供了新的高韧性焊接材料。     

高压加热器管子—管板焊口泄漏问題的探讨

本文着重讨论了高压加热器管子——管板焊口三种不同焊缝——母材匹配与碳迁移对其泄漏的影响。初步得出的结论是;采用碳钢管——管板堆焊低碳钢——碳素结构钢焊条的匹配较国内曾普遍采用的碳钢管——管板堆焊低碳钢——奥氏体不锈钢焊条的匹配更为合理。     

WDB620低碳微合金贝氏体无缝钢管焊接工艺研究

本文针对WDB620低碳微合金贝氏体无缝钢管,分别采用J507和J707Ni焊条通过选取不同的预热温度,焊接工艺参数,焊后热处理进行焊接试验,并进行了显微组织、力学性能、压力测试、接头探伤检验与分析。结果表明：WDB620低碳微合金贝氏体钢管采用J707Ni焊前预热,焊后回火,石棉保温缓冷等焊接工艺,利于焊缝金属和母材组织的过渡,着重解决了传统焊接冷却后产生延迟裂纹的倾向及接头性能不达标的缺陷,实验也说明适合的焊条型号,合理的焊接参数设置,正确的焊接工艺操作,适宜的焊后热处理工艺,对提高焊接性能和优化焊缝组织有显著效果。     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

稀土对低合金钢焊缝韧性的影响

在低合金钢焊条中,通过药皮过渡稀土合金,探讨其对低合金钢焊缝韧性的影响机制。结果表明：适量的稀土具有去氢,脱硫,减少夹杂,净化焊缝组织,细化晶粒的作用,并能抑制侧板条铁素体的形成。因此,使低合金钢焊缝韧性得到明显提高。     

异种磁性不锈钢厚板激光焊接焊缝成形特征

鉴于异种磁性不锈钢焊接结构对焊接接头成形质量要求较高,采用外部脉冲调制高功率光纤激光对异种磁性不锈钢进行焊接,研究脉冲调制参数对焊缝成形的影响。结果表明:脉冲波形和脉冲频率对焊缝成形和形貌尺寸的影响较大,采用梯形波和脉冲频率为500 Hz左右的激光焊接时能够获得成形良好无缺陷的焊缝,采用N2保护有利于抑制高功率光纤激光焊接过程气孔的产生。     

不锈钢汽车排气管激光焊接残余应力

为了提高不锈钢管的冷加工成形性能,进一步优化相应焊接工艺,在对汽车排气管激光焊接温度场进行数值模拟研究的基础上,分析激光焊接汽车排气管残余应力.在考虑网格的疏密过渡以及材料力学性能参数随温度的变化条件下,分析激光焊接不锈钢管残余应力演变过程及分布特点,即滚轮挤压量越小,平均残余应力越小,但容易出现咬边和未焊透,在局部产生应力集中,更容易在焊接管冷加工时出现开裂;激光焊接线能量减小,轴向残余应力区域变窄,峰值应力增加.将激光焊接残余应力与钨极氩弧焊(TIG)+激光焊的残余应力进行对比实验,结果表明,不锈钢管TIG+激光焊残余应力与激光焊接具有相似的分布,分布区域相对变宽,焊轴向残余应力比激光焊接小,提高了焊接管冷加工成型性能.     

316L不锈钢焊缝联合防护技术研究

利用阴极保护和涂层相结合的联合保护技术提高316L不锈钢焊缝的耐腐蚀性能.通过测量试样的阴极极化曲线,分析了涂层和阴极保护之间的相容性;通过测量带有涂层的焊缝附近的极化曲线,确定了其自腐蚀电位;通过测量焊件不同区域的交流阻抗Bode图,并利用相关计算方法得出各区域的最佳保护电位;最后,利用保护度计算公式对焊件三区联合保护效果进行比较分析.结果表明:环氧煤沥青涂层与阴极保护之间具有良好的相容性,带涂层的不锈钢焊缝在阴极最佳保护电位下,腐蚀速率大大降低.因此,联合保护能够使不锈钢焊缝区达到很高的保护度.     

焊接过程耦合场分析的一种新的直接耦合解法

TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)焊接过程的数值模拟是一个不可压缩的流场与温度场相互耦合的问题,其数学模型是三维非定常、非线性偏微分方程组的定解问题.首先建立了焊接过程耦合场分析中贴体曲线坐标系下的数学模型,其次给出了多重网格法与有限差分法、牛顿迭代法相结合的一种新的直接耦合解法,最后通过对移动热源作用下Q235低碳钢板的焊接过程进行模拟,数值结果表明,所给出的方法比传统迭代法(有限差分法+牛顿迭代法+超松弛方法)在计算时间上至少减少了35%.     

12Cr1MoV/304不锈钢焊接接头高温时效碳迁移现象

针对高温环境下异种钢焊接接头在服役过程中出现碳迁移,进而导致脱碳层在服役中失效的问题,采用电弧堆焊方法研究了12Cr1Mo V低合金耐热钢和304不锈钢焊接接头在不同时效时间下的碳迁移问题.研究表明,经高温时效后,焊态区域的组织并未受到影响;在过热粗晶区形成的碳过饱和的上贝氏体和粒状贝氏体组织则发生退化,转变成回火索氏体组织.形成的脱碳层组织以铁素体为主,里面夹杂少量的颗粒状渗碳体,特别是在增碳层出现大量的碳化物,形成类似于马氏体的复杂的不规则组织.经菲克定律推导出的扩散方程计算后,证明碳扩散的理论曲线与实际曲线较为接近,可用于研究碳扩散的迁移机制.     

X5CrNi1810不锈钢焊接应力应变场的数值模拟

采用有限元软件SYSWELD对X5CrNi1810不锈钢平板TIG焊的应力应变场进行三维动态模拟,同时应用SYSWELD软件的校核工具对双椭球热源进行校核,得出了等效应力分布图和焊缝中心线上纵向残余应力分布曲线及不同时刻焊接变形云图．与文献资料比较表明,所建立的三维模型可以动态地模拟焊接过程,对实际生产有一定的指导意义以及最终改善X5CrNi1810不锈钢的焊接性提供参考依据．     

高能脉冲类激光熔覆镍基合金层的组织及性能

为了提高304不锈钢表面的综合性能,采用高能脉冲类激光熔覆沉积技术在304不锈钢表面制备了镍基合金熔覆层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、销-盘磨损试验机与电化学测试系统对镍基合金熔覆层的显微组织、相结构、耐磨损性能和电化学腐蚀性能进行了研究.结果表明,镍基合金熔覆层与304不锈钢基材呈良好的冶金结合,熔覆层的相对耐磨损性为304不锈钢基材的4.4倍.熔覆层组织由γ-Ni基体相、Ni_3Mo、Fe_7Mo_3和Cr_(23)C_6碟状增强相与不规则棒状增强相组成.增强相是提高耐磨损性能的主要原因,增强相与基体相的电极电位差是导致腐蚀电流密度增加的主要原因.     

Effect of welding process on the microstructure and properties of dissimilar weld joints between low alloy steel and duplex stainless steel

To obtain high-quality dissimilar weld joints, the processes of metal inert gas (MIG) welding and tungsten inert gas (TIG) welding for duplex stainless steel (DSS) and low alloy steel were compared in this paper. The microstructure and corrosion morphology of dissimilar weld joints were observed by scanning electron microscopy (SEM); the chemical compositions in different zones were detected by en-ergy-dispersive spectroscopy (EDS); the mechanical properties were measured by microhardness test, tensile test, and impact test; the corro-sion behavior was evaluated by polarization curves. Obvious concentration gradients of Ni and Cr exist between the fusion boundary and the type II boundary, where the hardness is much higher. The impact toughness of weld metal by MIG welding is higher than that by TIG weld-ing. The corrosion current density of TIG weld metal is higher than that of MIG weld metal in a 3.5wt% NaCl solution. Galvanic corrosion happens between low alloy steel and weld metal, revealing the weakness of low alloy steel in industrial service. The quality of joints pro-duced by MIG welding is better than that by TIG welding in mechanical performance and corrosion resistance. MIG welding with the filler metal ER2009 is the suitable welding process for dissimilar metals jointing between UNS S31803 duplex stainless steel and low alloy steel in practical application.     

摆动磁场条件下的焊接接头组织研究

为了优化不锈钢焊接工艺,提高焊接质量,进行了外加电磁场条件下的304不锈钢钨极氩弧焊(TIG),磁场施加方式分别为横向磁场和旋转磁场.焊后采用电子显微镜对焊接接头进行显微组织观察,研究了不同外加磁场类型和不同焊接速度对不锈钢焊接接头组织的作用规律.试验结果表明,外加磁场改变了熔池的流动形态,使金属液由四周向中心流动并伴有搅拌,也使焊缝熔深增大的同时,抑制柱状晶的形成,细化组织.     

低碳钢激光束电阻缝焊复合焊接中电阻缝焊温度场的数值模拟

使用ANSYS软件对"激光束-电阻缝焊"(LB-RSW)中电阻缝焊过程的热结构和热电进行了耦合分析,研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对低碳钢板RSW温度场的影响。结果表明,滚盘电极压力可以有效控制板间间隙;增大缝焊电流、降低焊速和增大滚盘电极间距都可以提高钢板表面温度、温度梯度和升降温速度。模拟结果与热成像测量结果吻合良好。