双钨极堆焊技术在核反应堆压力容器制造中的应用与研究

按照核反应堆压力容器不锈钢堆焊工艺评定,分别堆焊了单钨极与双钨极不锈钢堆焊层,通过对比分析两者的焊缝成形、金相组织、硬度分布、化学成分、冲击性能、晶间腐蚀等,说明双钨极与单钨极的主要区别。结果表明,双钨极与单钨极堆焊均能获得良好的焊缝成形,但双钨极焊接效率较单钨极有大幅提升。双钨极与单钨极焊缝其金相组织、硬度分布、冲击性能和晶间腐蚀性能等较为接近。该技术已开始应用于反应堆压力容器的制造。     

奥氏体不锈钢带极电渣堆焊层金属显微组织分析

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、优异的抗腐蚀性、良好的高温抗氧化性和低温韧性,应用广泛。采用自行研制的焊剂配合奥氏体不锈钢焊带在低碳钢母材Q235上进行堆焊,焊后采用金相、扫描电镜等试验方法对堆焊层金属的显微组织和性能进行了研究,分析奥氏体不锈钢焊接接头显微组织的变化,并深入研究焊缝中δ-铁素体的含量和分布形态。研究结果表明,带极电渣堆焊层金属成型性好、稀释率低,其显微组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,其中δ-铁素体的形态有骨架状、板条状、蠕虫状三种共存于堆焊层金属中,一定数量的δ-铁素体可以保证堆焊层金属有良好的耐晶间腐蚀性能。     

双钨极不锈钢与低合金钢异种金属焊缝组织性能

采用双钨极高效焊接方法在低合金钢表面堆焊不锈钢,详细分析焊缝稀释率、微观组织、异种金属过渡区Ⅱ型边界、马氏体带等现象,并检测了堆焊层化学成分、硬度、冲击、晶间腐蚀等性能。结果表明,随着热输入的增加,双钨极焊缝稀释率增加,微观组织晶粒尺寸增大,Ⅱ型边界迁移距离更远,马氏体带局部变长。当双钨极热输入控制在一定程度时,其硬度、化学、冲击、晶间腐蚀等焊缝性能与单钨极接近;但当双钨极热输入过高时,双钨极焊缝硬度、冲击等性能明显恶化。     

新型贝氏体焊条修复铁路钢轨特性研究

贝氏体钢因其良好的综合性能在我国铁路道岔心轨得到了比较广泛地应用,针对传统焊条对其修复效果较差的问题,本文旨在研究一种新型铁路心轨专用贝氏体焊条,使用该焊条在焊接过程中不需预热及后热处理.采用该焊条堆焊修复贝氏体钢,堆焊后采用光学显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪等对堆焊层进行分析.结果表明,堆焊层组织主要为粒状贝氏体,是一种由残余奥氏体和铁素体相构成的整合组织,属于无碳化物贝氏体;焊缝硬度与母材硬度接近,使基体耐磨性增高.     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

DT300高强钢GMAW接头组织性能的研究

采用熔化极气体保护焊对DT300高强钢进行焊接,获得成形良好的焊接接头。通过对焊接接头进行拉伸、冲击试验及硬度检测,采用光学显微镜对焊接金属显微组织进行分析,对焊接接头组织性能进行研究。结果表明,焊缝组织为贝氏体和马氏体,热影响区随着距熔合线距离的增加,由高硬马氏体组织经过少量马氏体+贝氏体+多边形铁素体组织,逐渐向母材多边形铁素体变化。热影响区由于产生高硬马氏体,硬度明显增大。焊接接头具有较高强度,但是,焊缝、熔合线及近熔合线热影响区的冲击韧性明显低于母材的冲击韧性。     

带极电渣堆焊奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能

用带极电渣堆焊和带极埋弧堆焊2种方法堆焊了Cr-Ni不锈钢,研究了这两种方法和焊接速度对堆焊层金属显微组织及耐晶间腐蚀性能的影响。显微组织观察表明,带极电渣堆焊和带极埋弧堆焊层的显微组织都为奥氏体+δ铁素体。带极电渣堆焊层金属中δ铁素体随着焊速的提高而增多,含量由6。8%增加到20.4%,带极埋弧堆焊金属中的δ铁素体含量比带极电渣堆焊的高,达到了23.6%;电化学动电位再活化试验结果表明,焊接速度8m/h的带极电渣堆焊层金属的再活化率仅为3.22%,耐晶间腐蚀的性能最佳,焊速快慢或焊接方法改变都将使带极电渣堆焊层金属的再活化率升高,耐晶间腐蚀性能下降。10%草酸溶液电解浸蚀试验的结果与EPR曲线结果一致。     

基于A508/ER347钢的不锈钢堆焊层组织分析

选取三种不同化学成分的不锈钢焊材,在带有不锈钢覆层的合金钢上,采用手工氩弧堆焊工艺依次进行三种不锈钢堆焊层的堆焊试验。采用光学显微镜、铁素体测试仪及显微硬度计对三种堆焊层分别进行组织检查、铁素体检测以及硬度测试,结果表明,缺陷发生风险最大的堆焊层区域的组织、硬度及铁素体含量正常;采用高Ni不锈钢焊材焊接的堆焊层的组织形貌、显微硬度及能谱分析结果均支持熔合区存在部分马氏体转变或一定量的碳化物,且焊层间出现了再热裂纹;采用奥氏体不锈钢焊材堆焊的堆焊层的宏微观组织、显微硬度及铁素体含量均正常。总结了堆焊工艺的关键控制要点。对核电设备维修中类似组合材料的堆焊工艺应用具有指导作用及参考意义。     

层层正交路径MIG堆焊316L不锈钢的组织和力学性能

采用层层正交路径进行了316L不锈钢块体试样的MIG堆焊快速成形,研究了堆焊试样的组织和力学性能。组织观察显示,随堆焊高度的增加,堆焊层中晶粒组织逐渐变得粗大,且铁素体数量增加。显微硬度分析表明,随堆焊层数的增加,堆焊部分的显微硬度呈先增后减的变化趋势。室温拉伸结果显示,堆焊成形试样的拉伸性能达到锻件标准,且沿垂直于焊接方向试样的抗拉强度和伸长率均优于沿着焊接方向。     

氩弧焊工艺对薄壁纯钛板焊接接头性能的影响

采用钨极氩弧焊的方法,对薄钛板进行焊接工艺研究。通过工艺调整,得出脉冲频率对焊接接头拉伸性能、显微硬度以及对焊缝成形的影响规律。     

自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊参数对焊道表面成形的影响

以自保护药芯焊丝(414N-O)为研究对象,借助焊道表面成形系数来评价自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊焊道的表面成形特征,研究了自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊过程中堆焊参数对焊道表面成形的影响. 结果表明,复合热源堆焊过程中,激光的加入明显降低了自保护药芯焊丝电弧作用点漂移概率,有效地克服了自保护药芯焊丝长弧堆焊气孔问题,降低了电弧对工件表面的作用能量. 堆焊参数中,光丝前后位置和光丝间距对焊道表面成形特征起决定性影响,激光前置时光丝间距对焊道表面成形影响显著,激光后置时则影响较小;光丝间距DLA=0 mm和DLA=+2 mm时,有利于焊道表面成形;光丝间距DLA=-2 mm时,恶化了焊道表面成形;激光功率、堆焊速度、堆焊电流和堆焊电压对焊道余高影响显著,激光功率、堆焊电流和堆焊电压对焊道表面成形系数影响显著,焊丝伸出长度对焊道余高和焊道表面成形系数影响较小.     

工艺参数对堆焊层组织性能的影响

采用碳弧堆焊设备制备 Cr-B-Ni-V 系耐磨合金,在制备过程中加入直流横向磁场.外加磁场将与电弧、熔池相互作用形成电磁搅拌现象,细化堆焊层金属的组织,影响硬质相的形核及分布,进而提高堆焊层的综合力学性能.通过对堆焊层进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究堆焊速度、磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,堆焊速度应与磁场电流配合使用,才能使堆焊层的性能得到充分改善;当堆焊速度为 12cm/min,磁场电流为 3A 时,堆焊层的硬度得到最大值,而磨损量达到最小值,其具体数值硬度为 54.4 HRC,磨损量为 0.0335 g.

Abstract：

In order to refine the structure of deposited metal and control the morphology and distribution of hard phase in surfacing deposit, DC transverse magnetic field was applied to the carbon arc surfacing of Cr-B-Ni-V iron based alloy system. The influence of magnetic intensity and surfacing speed on degree of hardness and wearing resistance was studied through analyzing the hardness, wearing and microstructures of the surfacing deposit. The results show that good match of magnetic field intensity and surfacing speed can improve the properties of surfacing deposit; the optimal values of surfacing deposit are 54.4 HRC and Δm = 0.033 5 when magnetic field current is 3 A, surfacing current is 180 A and surfacing speed is 12 cm/min.     

冷冲模具堆焊材料及堆焊工艺

针对冷冲模具的工作条件,失效形式和性能要求,研制了了ＣｒＭｏＷＶＴｉ合金系堆焊金属,并把它分别配制成钨极氩弧焊用药芯焊丝和焊条两种堆焊材料。     

高钒复合堆焊合金的耐磨性分析

为了研制一种高钒耐磨复合材料,通过调节钒含量制备多组Fe-Cr-V-C合金,对其进行等离子弧堆焊,通过硬度和磨损试验得出合金力学性能的变化规律,利用XRD,OM和SEM分析合金的物相组成、组织形态和分布情况.结果表明,堆焊层的力学性能随着V元素含量的增加而提高,当V元素含量达到26.2%时,堆焊层的力学性能达到最佳值,...     

大型支承辊的堆焊修复

大型支承辊的堆焊修复是一项系统工程,涉及面广、难度大、要求高.主要对材料、工艺、装备保证修复成功的三大主要因素进行了论述.并指出选择合适的堆焊材料和严格的工艺是满足辊面性能要求和堆焊层质量的可靠保证,而精良的工艺装备能够保证工艺的正确实施.     

冶金轧辊堆焊技术综述

分析对比了国内外冶金轧辊堆焊修复及复合制造技术发展状况,重点对冶金轧辊堆焊工艺进行了较为全面的介绍,并对我国冶金轧辊堆焊复合制造技术进行了展望.     

冷轧辊局部冷焊焊条的设计及其熔敷金属分析

根据冷轧辊的可焊性及工况，设计专用局部冷焊焊条ＧＴ－５５和ＧＴＦ－５５。采用高密度弥散初生碳化物为强化质点，并配以板条马氏体（ＭＬ）和薄膜状残余奥氏体（ＡＲ）为基体组织，使焊缝具有高硬度兼高抗裂性，满足了冷轧工作辊局部冷焊要求。     

大模数齿轮磨损后的堆焊修复工艺研究

通过试板的工艺试验，探索选用适当的焊条、采用适当的焊接工艺和焊后热处理工艺来修复ＺＧ４５钢大模数齿轮磨损齿面的可能性。试验结果表明，联合使用Ｄ１３２＋Ｄ１１２或Ｄ１３２＋Ｊ４２２进行堆焊，均可满足堆焊修复工艺的要求。     

Fe对NiAl金属间化合物光束堆焊层成形及组织结构的影响

采用X射线衍射、SEM、EDS等分析方法，研究了铁元素对光束堆焊合成NiAl金属间化合物层的成形和组织结构的影响规律。结果表明，光束堆焊镍铝混合粉制备NiAl金属间化合物层时，NiAl的高熔点导致堆焊层成形困难。在镍铝混合粉中加入适量铁粉（11at％～28at％）可以降低堆焊合金体系的熔点、改善堆焊层成形。随着铁粉加入量的增加，堆焊层的稀释率呈现先增加后降低的趋势，过多的铁粉加入量（43at％）将使熔池金属不能润湿母材。铁元素的引入使堆焊层中析出了Fe3Al相，随着堆焊层中含Fe量的增加，Fe3Al的析出量增加，堆焊层的微观组织为NiAl柱状晶和柱状晶间的Fe3Al条状相。     

交流TIG电弧粉末堆焊层成形特点的研究

为了降低TIG电孤堆焊时因直流正接造成堆焊金属稀释率过大的问题，尝试使用交流TIG电弧进行粉末堆焊，研究了堆焊层的成形特点。实验表明，与直流正接相比．使用相同电流值的交流TIG电弧进行粉末堆焊，获得的堆焊层熔宽更大．熔深和母材熔化量更小．因而具有更小的深宽比和稀释率。这一规律不随堆焊电流的大小和堆焊材料的不同而发生变化．