Q345级钛氧化物冶金钢生产工艺及大线能量焊接性能研究

研究了工业化条件下钛氧化物冶金和TMCP工艺对Q345级钢板基体力学性能及大线能量焊接性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了钢板显微组织及夹杂物特征,进行了大线能量焊接热模拟和气电立焊试验。结果表明,在钛氧化物冶金和TMCP工艺下,工业化试制钢板获得了良好的基体力学性能和大线能量焊接性能。钢中Ti、Mg、Ca等微细氧化物或氧硫化物均匀弥散分布,有效促进了焊接粗晶热影响区针状铁素体组织形成,200 kJ/cm线能量下焊接接头冲击韧性显著改善。     

熔嘴电渣焊在莱钢高炉炉壳立缝焊接中的应用

针对高炉炉壳立缝需要在垂直位置焊接及钢板厚度大的特点。为保证焊接质量。采用了熔嘴电渣焊焊接工艺。利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热,将送入渣池的焊丝与导丝管熔化。作为填充金属。通过水冷滑块强制焊缝成形。同时,适当增大金属熔池的形状系数、减小焊缝晶粒结晶时的交会角。以减少焊缝偏析、降低热裂纹敏感性。检测表明。焊缝外观质量良好,射线探伤合格率100％,焊缝力学性能满足要求,高炉已经顺利达产。     

大线能量焊接用钢的研究概况

介绍了单面埋弧焊、气电立焊以及电渣焊3种在钢制结构制造行业应用最为广泛的大线能量焊接技术。针对大线能量焊接技术的大线能量、高自动化、强迫成型的特点,指出大线能量焊接用钢开发的关键技术是降碳、增锰、加钛、精确控制Ti/N比的成分设计及微合金化,优化冶炼工艺,加强热影响区中细小针状铁素体形成的组织控制和控冷中的板形控制,配套焊接工艺优化及焊材的研究等。     

不同焊接方法对6xxx系铝合金热影响区的影响

采用激光填丝焊、激光-MIG复合焊、激光-CMT复合焊、自动MIG焊、自动CMT焊5种焊接工艺方法,母材选用6005A铝合金进行焊接,通过进行硬度检测,判断热影响区宽度范围,并对5种焊接工艺方法的试验件进行金相显微组织及性能对比分析。结果表明,不同焊接工艺方法对应着不同的焊接热输入,焊接热输入小时,冷却速度快,晶粒细小,熔宽较窄;焊接热输入大时,冷却速度慢,晶粒粗大,熔宽较宽,力学性能较差。     

高炉紫铜风口的焊接

高炉紫铜风口是由铸造本体和轧制端头两个部分采用TIG手工焊接而成。随着高炉的扩容，为了延长风口使用寿命，提高焊缝物理和力学性能，成功采用了MIG自动焊，满足了高炉生产需求。     

焊接材料对双金属复合板焊接接头性能的影响

为研究焊接材料对Q235B/304双金属复合板焊后性能的影响,采用手工焊条电弧焊方法焊接 Q235B/304双金属复合板,焊接材料分别为THNi317焊条和THA062焊条。利用光学显微镜及EDS（X射线能谱仪）分析了焊接接头金相组织和合金元素在熔合线两侧的分布情况,并进行了焊接接头力学性能试验。结果表明,两种焊条的焊缝组织主要均为奥氏体γ和少量δ铁素体。THNi317焊接材料可以更加有效控制碳元素扩散以及铬和镍合金元素稀释。采用两种焊条获得的焊接接头抗拉强度和硬度均满足标准要求,但是采用THNi317焊条获得的焊缝和热影响区比采用THA062焊条获得的焊缝和热影响区具有更好的冲击韧性。     

新高炉炉壳应用电渣焊的得失探讨

对新１＃高炉炉壳电渣焊的焊前试验和炉壳电渣焊质量检测及结果进行了分析研究，初步认为电渣焊的质量和经济效益均不及手工焊，相反对高炉炉壳长寿有不利影响，值得有关方面重视。     

大热输入焊接材料的研究开发现状

阐述了大热输入焊接对焊缝金属组织和力学性能的影响,分别介绍了590和780MPa以上级别焊接材料的不同韧化机制。列举了日本现有超大热输入电渣焊焊接材料开发实例中,通过改变焊剂碱度以调整氧化物粒子数量并使其在850～1000kJ/cm的焊接热输入条件下,仍能得到针状铁素体组织并使0℃冲击功达到123J的成功经验。指出目前中国大热输入焊接材料研究开发中存在的问题和今后的发展方向。     

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。     

分段焊接对残余应力的影响

利用热弹性有元法对直通焊和分段焊两种焊接方法的温度场进行了分析，得出了分段焊接在减少焊接残余应力和焊接变形上都有显著的效果。     

04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢焊接性能研究

模拟了04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢不同焊接热循环条件下热影响区组织,进行了焊条电弧焊接及焊后热处理试验,分析了焊接热模拟试样及焊条电弧焊接头的微观组织、力学性能.焊接热模拟试验结果表明,模拟热影响区的组织主要为低碳板条马氏体,其硬度较母材有较大提高,冲击韧性有所下降;模拟单道焊或多道焊时,不同的冷却速度及层间热处理对模拟热影响区的硬度及冲击韧性影响不大,600℃焊后回火热处理可以明显软化模拟热影响区组织,并让其冲击韧性恢复到较高水平.焊条电弧焊接结果表明,采用04Cr13Ni5MoRe型焊条及配套的焊后热处理工艺,可以获得良好综合力学性能的焊接接头.     

3 200 m3高炉炉壳立缝、环缝自动焊接技术

介绍了天钢3 200 m3高炉炉壳自动焊技术和工艺,该工程对焊接设备进行了改造,改变了传统高炉壳体焊接工艺,并在国内首次在高炉壳体结构焊接工作中全面使用立缝、环缝自动焊,保证了工期的按时完成,取得良好的经济与社会效益.     

改装型埋弧焊机的自动电渣立焊工艺试验

用ＺＤ５系列改装型埋弧焊机，模拟武钢四号高炉热风炉炉壳立缝焊接进行电渣焊工艺试验。试验表明焊缝外型美观，各项力学指标符合要求，在同等条件下，能够获得与国外专用电渣焊机相同的结果。同时对焊机改装还原，仍适合埋弧焊工艺，具有一机多用特点。     

非调质低焊接裂纹敏感性(WDB620)钢的焊接

采用焊条电弧焊，气体保护焊，埋弧焊以及焊接热模拟的方法，研究了了WDB620钢焊接接头力学性能及抗冷裂性能，结果表明：当焊接热输小于35kJ/cm时，可以获得良好的焊接接头性能，非调质工艺生产的WDB620钢具有很低的焊接冷裂纹敏感性。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接5083铝合金,光学显微镜OM、透射电镜TEM对焊接接头进行金相分析,拉伸试验和硬度试验对焊接接头力学性能进行分析。结果表明,焊接接头焊核区为晶粒细小的等轴晶组织,热力影响区晶粒细小且沿剪切方向拉长,热影响区晶粒明显长大。其接头的力学性能显著优于传统的熔化焊,抗拉强度约为母材的90%,塑性与母材相当;硬度分布均匀,可达母材的90%。     

气电立焊技术在450 m3高炉热风炉焊接上的应用

介绍了采用高效气电立焊设备、使用SQL507药芯焊丝进行Q235C钢板焊接的工艺原理、设备组成、焊接工艺参数以及焊接评定试验等方面内容。通过在450 m3高炉热风炉炉壳立缝焊接上的应用,使炉壳立缝焊接质量一次合格率达到95%,有效地降低了焊接返修次数,大大提高了焊接效率。     

大型原油储罐用高强钢焊接性能研究

采用实物焊接和热模拟的方法研究了大型原油储罐用610MPa级高强度钢板大热输入焊接性能。结果表明,试验钢具有良好的抗大热输入量焊接的能力,原因是钢板中存在大量细小、弥散分布的TiN复合粒子,在焊接热循环的高温阶段,TiN粒子通过有效钉轧奥氏体晶界和促进铁素体晶内形核,抑制了焊接热影响区组织粗化;采用气电立焊和埋弧横焊焊接后,焊接对接接头的拉伸强度、低温冲击和冷弯性能优良,性能指标富余量大,试验钢板完全可以应用于10万m3及以上大型石油储罐的建造。     

X100级管线钢CO_2气体保护焊接试验研究

通过拉伸、冲击、硬度、焊后热处理等试验方法,研究了不同焊接热输入量对CO_2气体保护焊接条件下X100级管线钢焊接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着焊接热输入量增加,显微组织逐渐粗化;当焊接热输入量为1.91 kJ/mm时,焊缝中粒状贝氏体数量增多,针状铁素体数量减少,晶粒和M-A组元尺寸明显粗化,焊接接头的强韧性、硬度均下降;当焊接热输入量为1.17 kJ/mm时,其焊接接头能获得最佳的力学性能和显微组织。经过焊后热处理,距离焊缝2~4 mm处HAZ的HV10硬度为230~240,下降明显,焊缝硬度波动变小,距离焊缝4~6 mm处的HAZ和母材硬度变化不大。     

1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

6005A铝合金CMT与MIG焊接头组织及性能研究

针对2mm厚6005A铝合金采用冷金属过渡(CMT)和熔化极惰性气体保护(MIG)焊接技术进行焊接,研究了两种焊接接头的力学性能、拉伸断口形貌,接头不同位置的微观组织。研究表明,CMT焊接头的抗拉强度好于MIG焊接头,达到母材的70%,焊缝组织更为细小;两种焊接接头断裂位置均为热影响区,CMT焊接接头为韧性断裂,MIG焊接接头为韧性断裂与准解理断裂的混合断裂。