回火温度对H13钢堆焊熔覆层组织及韧性影响

采用高Cr药芯焊丝对失效的H13钢模具表层进行堆焊,焊后分别进行不同温度保温2 h的回火处理。利用金相显微镜及扫描电镜对焊后不同回火条件下的熔覆层组织及冲击断口形貌进行对比分析。结果表明:焊后不同回火条件下熔覆层组织及断口形貌差异较大,随回火温度的升高,熔覆层由原先脆性较大的片状马氏体逐渐转变为硬度较高的板条状回火马氏体和韧性较好的粒状回火索氏体,同时熔覆层断面随回火温度的升高出现大量较小的韧窝,韧性发生明显改善,当回火条件为400℃×2 h时,熔覆层主要为细小的板条状回火马氏体和粒状回火索氏体混合组织,断面韧窝较深较小。     

焊后热处理对5CrNiMo钢堆焊熔合区组织及韧性影响

采用药芯焊丝对失效的5CrNiMo热锻模具表层进行堆焊,堆焊后分别进行空冷和400℃×4 h回火处理。利用金相显微镜、显微硬度计及扫描电镜对比分析焊后不同处理条件下的熔合区组织、硬度梯度及冲击韧性。试验结果表明:焊后空冷和焊后回火熔合区组织和性能出现较大的差异性,焊后空冷条件下焊接热影响区出现大量的魏氏组织,熔覆层为大量的片状马氏体和板条马氏体,且熔合区硬度梯度较大;焊后回火处理的焊接热影响区魏氏组织消失,同时熔覆层转变为力学性能较好的板条回火马氏体和回火屈氏体,熔合区断面出现大量较小的韧窝,韧性改善,并且熔合线两侧的最大硬度梯度降低了约60 HV。     

焊后回火处理对Cr-Mo-Ni-W系熔覆层组织及性能的影响

利用Cr-Mo-Ni-W系焊丝对Q345钢进行堆焊,焊后对各堆焊试样分别空冷及300、400、500℃回火处理。通过金相显微分析、硬度以及冲击试验,研究了焊后不同处理条件下熔覆层的组织、硬度及韧性。结果表明:焊后空冷条件下,熔覆层主要表现为粗大的片状马氏体,硬度分布不均,韧性较低脆性较高,断口表现为典型的脆性断裂;焊后随着回火温度的升高,熔覆层中粗大片状马氏体逐渐减少,硬度分布逐渐均匀化,同时,韧性逐渐改善。当回火温度达到400℃时,熔覆层中组织为细小的板条状回火马氏体,硬度及韧性较高,断口中出现大量的断裂韧窝;当回火温度达到500℃时,熔覆层出现大量的粒状回火索氏体,硬度较低。     

基于45钢基体焊前预热对熔合区组织及硬度梯度的影响

分别对已预热及未预热的45钢基体采用高合金药芯焊丝进行堆焊,焊后均进行空冷。利用金相显微镜和显微硬度计对焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度进行对比分析。研究结果表明:焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度出现明显的差异,焊前未进行预热而直接堆焊的试样,其焊接热影响区主要为力学性能较差的魏氏组织,熔覆层主要为粒状回火索氏体和残留奥氏体混合组织,且在混合组织中出现焊接裂纹,同时熔合区硬度梯度较大;焊前进行350℃×1 h预热的堆焊试样,其焊接热影响区魏氏组织消失,主要为大小均匀的粒状铁素体和珠光体,熔覆层未出现明显的焊接裂纹,同时熔合线两侧的最大硬度梯度明显降低。     

焊后回火对ZG15MnMoVCu堆焊熔合区组织及硬度梯度的影响

采用Cr基药芯焊丝对ZG15MnMoVCu基体进行堆焊,焊后分别对堆焊试样进行空冷及不同温度回火处理。对比分析了焊后不同处理条件下的显微组织、合金元素Cr在熔合线两侧的分布以及熔合线两侧的显微硬度梯度。试验结果表明:焊后直接空冷条件下靠近熔合线的基体侧为形状不规则的针状魏氏组织,熔覆层表现为粗大的针状马氏体,Cr元素在熔合线两侧的分布量差异较大,且熔合线两侧显微硬度梯度较大;焊后随回火温度提高,靠近熔合线基体侧针状魏氏组织逐渐减少,粒状珠光体和铁素体逐渐增多,熔覆层由粗大的针状马氏体逐渐转变为细小的板条状回火马氏体,组织明显发生改善,同时Cr在熔合线两侧的分布量逐渐均匀化,且熔合线两侧的显微硬度梯度逐渐减小。     

微量合金铌含量对ZG06MnNb组织和性能的影响

对ZG06Mn Nb中添加不同含量的Nb元素,利用光学显微镜、拉伸试验机、冲击试验机及扫描电镜研究了Nb元素含量对ZG06Mn Nb的显微组织、力学性能及断口形貌的影响。结果表明:Nb元素含量的差异化会使其显微组织、力学性能以及断口形貌出现较大的不同。Nb元素含量在0.02%~0.06%时,随着Nb元素含量的升高,显微组织中粗大的针状晶及魏氏组织逐渐消除,细小的粒状铁素体和珠光体逐渐增多,力学性能逐渐提高,且断口中的大面积平整断面逐渐消失,出现较小较深韧窝,冲击韧性明显改善。当Nb元素含量超过0.06%达到0.08%时,组织中细小的粒状铁素体和珠光体逐渐发生粗化,力学性能降低,同时断裂韧窝减少且变浅,韧性明显降低。     

焊后不同回火时间对高铬熔覆层组织及性能的影响

利用高铬药芯焊丝对35钢进行堆焊,堆焊后对各试样分别采取直接空冷和焊后400℃×(1、2、4)h回火处理,通过金相显微镜观察、断口扫描以及磨损试验对焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能进行对比分析。结果表明:焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能具有较大的差异。焊后空冷条件下熔覆层主要为粗大的片状马氏体,冲击韧性及耐磨性较差;焊后随回火时间的延长,粗大的片状马氏体逐渐减少,细小的板条回火马氏体逐渐增多,同时韧性及耐磨性提高;当焊后回火条件为400℃×4 h时,熔覆层全部转变为细小的板条回火马氏体,韧性较好,耐磨性较高。     

焊后回火处理对9Cr13轧辊钢堆焊熔覆层组织及回火脆性的影响

利用Cr-Ni-Mn系药芯焊丝对9Cr13轧辊钢进行堆焊,研究了焊后不同回火温度对熔覆层组织、硬度及韧性的影响规律。结果表明,在50~200℃低温回火范围内,熔覆层主要表现为粗大的片状回火马氏体,硬度较高但韧性较低,冲击断口表现为典型的脆性断裂;300~550℃中温回火范围内,随着回火温度升高,熔覆层中粗大片状回火马氏体逐渐减少,硬度逐渐降低,韧性逐渐改善;当回火温度达到550℃时,堆焊熔覆层中的粗大片状回火马氏体消失,表现为细小的板条状回火马氏体与弥散分布的细小颗粒状混合组织,断口出现大量的断裂韧窝,硬度及韧性较高;当回火温度达到600℃时,堆焊熔覆层主要表现为尺寸较大的颗粒状组织,韧性降低;根据冲击韧度值确定了熔敷层的回火脆性温度区间为150~200℃。     

焊后热处理对Q235钢熔覆层组织和耐磨性的影响

利用药芯焊丝对Q235钢进行堆焊,堆焊后分别采取直接空冷和焊后450℃×3h回火处理,并对回火前后熔合线两侧的热影响区和熔覆层进行了显微组织、显微硬度梯度以及熔覆层的耐磨性能试验。试验结果表明:焊后空冷条件下,靠近熔合线的热影响区存在大量的魏氏组织,熔覆层为粗大的片状马氏体和大量残余奥氏体,且基体与熔覆层显微硬度梯度较大;堆焊后经回火处理,热影响区的魏氏组织基本消失,熔覆层组织转变为回火屈氏体+少量残余奥氏体,硬度较高,耐磨性较好,相比焊后空冷熔覆层的耐磨性提高约24%,同时基体与熔覆层间的最大显微硬度梯度值减小了约70HV。     

基于铸钢堆焊用铁基高合金焊材的焊后热处理研究

采用Fe-Cr-Ni系药芯焊丝在ZG25CrNiMn基体表面进行埋弧堆焊,焊后分别进行空冷及200、300、400、500、600℃不同温度回火处理。通过金相显微观察、硬度检测、摩擦试验以及冲击试验和SEM扫描等试验方法分析了焊后不同处理对堆焊层组织、硬度、耐磨性及断裂机理的影响规律。结果表明:焊后采取不同处理,堆焊层的组织形貌、硬度、耐磨性以及断口形貌存在较大差异。焊后空冷条件下,堆焊层主要为粗大的片状马氏体组织,硬度较高,耐磨性及冲击韧性较低,断裂面出现较多的大面积平整断裂面,表现为明显的脆性断裂。焊后200℃低温回火条件下,组织和力学性能变化较小,当回火温度超过200℃时,随着回火温度的升高,堆焊层中原有的粗大片状马氏体逐渐减少,细小的板条状回火马氏体逐渐增多,硬度逐渐降低,耐磨性逐渐提高,同时堆焊层的韧性逐渐得到改善,断裂面中逐渐出现一定数量的较小较深的断裂韧窝。当回火温度达到500℃时,堆焊层的硬度降低,耐磨性较高,断裂面的断裂韧窝较多,当回火温度达到600℃时,堆焊层主要表现为细小的粒状回火索氏体,耐磨性降低。     

正火对铸态低合金钢组织和性能的影响

分析了不同正火温度对低合金铸钢ZG35SiMnMo的组织、强度以及冲击韧性的影响规律。结果表明,铸态铸钢中存在大量魏氏组织,强度及冲击性能较差,断面呈现出大面积较平区域。随着正火温度的提高,魏氏组织逐渐减少,并转化为粒状铁素体,强度和韧性提高,当正火温度达到900 ℃时,魏氏组织全部消失,转化为大小均匀的粒状铁素体,断口出现大量较深的韧窝,强度和冲击韧性最高,当正火温度超过900 ℃时,粒状铁素体和珠光体粗化,强度和冲击性能降低,说明最佳正火温度为900 ℃。     

回火温度对10Ni5CrMoV钢焊缝组织及性能影响

对10Ni5Cr Mo V钢焊接接头进行了不同焊后回火处理,对比分析了不同回火温度对焊缝组织、硬度以及韧性的影响规律。结果表明:焊后空冷条件下,焊缝组织中存在大量的片状马氏体,韧性较差;冲击断口中出现大面积较平区域,同时基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度较大。随着回火温度的升高,焊缝组织中的片状马氏体逐渐减少,板条状回火马氏体逐渐增多,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度逐渐减小,同时断口中的大面积较平区域逐渐减少,韧窝逐渐增多,焊缝的韧性逐渐提高。回火温度为600℃时,焊缝组织主要表现为细小的粒状回火索氏体,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度ΔH降低至150HV,同时断口中出现大量较小较深的断裂韧窝,韧性最好。     

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。     

等离子焊连续油管焊接热影响区组织及性能热模拟分析

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对连续油管用粒状贝氏体钢等离子熔化焊焊接接头热影响区不同部位的微观组织和宏观力学性能进行了分析,并与母材组织及力学性能进行了对比.结果表明,在接头热影响区中,过热粗晶区以长条状铁素体组织为主,断口形貌以均匀的韧窝为主,韧窝大且深,韧性较好,冲击功相对较高;正火区和不完全正火区组织以多边形铁素体为主,晶粒之间晶界清晰,断口以准解理断裂为主,冲击功较低;回火区没有发生明显相变,晶粒尺寸比母材略有增加,组织发生了微小的回复再结晶,材料的冲击功有所回复.     

回火温度对HSLA钢调质态性能及组织的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜和扫描电镜研究了调质过程中不同回火温度对HSLA钢性能和组织的影响.结果表明:热轧态试验钢组织为珠光体+铁素体+少量贝氏体,冲击断口呈解理特征;调质处理后的组织为回火索氏体+粒状碳化物,冲击断口呈韧窝特征,而且随着回火温度的提高,断口纤维区和剪切唇所占比例增大,韧窝的尺寸和深度都增大,材料表现出更好的韧性,同时,屈服强度和抗拉强度有一定降低.其最佳调质工艺为930℃淬火+ 650℃回火.     

焊后热处理对12Cr1MoV钢焊缝组织和性能影响

采用D856-10焊条对12Cr1MoV钢进行焊接,通过金相观察、冲击试验和扫描电镜分析,研究了焊后直接空冷及焊后不同回火保温时间对12Cr1MoV钢焊缝显微组织、冲击韧性和断口形貌的影响。结果表明:焊后空冷条件下,焊缝主要为粗大的片状马氏体,脆性较高,缺口冲击韧性最低,为18 J,断面出现大面积的扩展区,且呈放射花样,断口韧窝较浅,表现为典型的解理断裂。焊后随着回火保温时间的延长,焊缝逐渐转变为细小的板条状回火马氏体及粒状回火索氏体,焊缝缺口冲击韧性明显改善,同时焊缝断面出现部分纤维区和剪切唇。当焊后热处理条件为750℃×6 h时,焊缝主要为分布均匀的粒状回火索氏体,韧性较高,为45 J,断面的断裂韧窝数量较多,表现为准解理断裂。     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

双丝和单丝自动埋弧焊接头性能研究

在相同的焊接线能量条件下,对16Mn钢分别进行单丝直流及交流埋弧焊和双丝埋弧焊.对三种埋弧焊焊接所获得的焊接接头进行了力学性能测试,并对断口形貌和组织进行了分析.研究结果表明,双丝埋弧焊获得的接头焊缝区金属的韧性降低,焊缝区和熔合区附近出现了魏氏组织,熔合区附近断口呈韧窝状,焊缝中心断口呈现解理断口.采用双丝和单丝埋弧焊所获得的焊接接头金属硬度值变化不显著.     

焊后热处理对熔敷金属显微组织及硬度的影响

采用焊条电弧堆焊方法对45钢进行了三层堆焊试验,并进行了不同温度的焊后回火处理,研究了熔敷金属的显微组织和硬度分布。结果表明:回火温度为400℃时,熔敷金属显微组织是残余奥氏体和粒状贝氏体,550℃时出现了回火马氏体,700℃时出现了魏氏组织。回火温度为550℃时,熔敷金属的显微硬度值最大,400℃次之,700℃最小。这是由于回火温度为550℃时熔敷金属中形成了特殊碳化物,造成了二次硬化现象;回火温度为700℃时魏氏组织的出现大大降低了熔敷金属的力学性能,且熔敷金属中的马氏体分解加剧,特殊碳化物会迅速地聚集长大,严重地削弱了弥散强化的效果。     

焊接热输入对连续油管焊接HAZ冲击韧性影响的研究

采用热模拟技术、显微分析方法和冲击韧性测试等手段,对连续油管用钢在TIG焊过程中,针对不同热输入对接头热影响区不同区域的冲击韧性的影响这一问题进行分析。试验结果表明,接头热影响区中,粗晶区以交错网状长条状铁素体组织为主,断口形貌以均匀的韧窝为主,韧窝大且深,韧性较好,冲击吸收功值相对较高。细晶区以细小的多边形铁素体为主,组织均匀,断口形貌以韧窝为主,较粗晶区尺寸和深度有所减小,韧性次之。不完全重结晶区晶粒尺寸大小不一,晶界清晰,组织结合力弱,断口形貌主要以小且浅的韧窝为主,冲击韧性最低。回复再结晶区没有发生明显相变,晶粒略有长大,与母材组织相近,冲击韧性较不完全重结晶区有所回复。与此同时,随着热输入的增加,粗晶区、细晶区和回复再结晶区韧窝的尺寸逐渐减小,深度逐渐减薄,冲击韧性逐渐下降。不完全冲击韧性最差,且在改变热输入的情况下对其冲击韧性值影响不大,故采用较小的热输入对连续油管进行焊接,有助于保证其焊接HAZ具有较好的韧性。