焊后热处理对Q690高强钢焊缝金属冲击韧性的影响

利用夏比冲击试验、OM、SEM和EBSD等方法研究了焊后热处理对Q690高强钢焊缝金属冲击韧性的影响。结果表明,热处理后,冲击韧性恶化,但随着热处理温度的升高,冲击韧性有所改善。通过起裂源附近的组织发现,不同状态下起裂源附近都存在粗大的块状铁素体,而焊缝中间两相区由于金属处于过热状态,块状铁素体最为粗大,结合冲击功与中间两相区块状铁素体晶粒尺寸的关系,判断中间两相区的块状铁素体为薄弱区域,引起开裂。而关于热处理对冲击韧性的影响,究其原因是热处理过程中,焊缝金属发生回复,细小的板条合并成引起开裂的粗大块状铁素体,使得阻碍能力较强的大角度晶界减少,再加上碳化物在晶界析出,发生晶界脆化,使得冲击断裂模式由焊态的韧性断裂恶化为热处理态的混合断裂。但随着热处理温度的升高,粗大的块状铁素体开始被分割成尺寸较小的相,使得冲击功升高。     

煤矿机械用Q690高强钢抗裂性研究

对煤矿机械用Q690高强钢,采用其配套焊丝(GHS75M)进行抗裂性试验,并测定了焊丝熔敷金属扩散氢逸出特性,研究了焊缝金属残余扩散氢对试验用钢抗裂性的影响.结果表明:该钢具有一定的冷裂倾向.试验焊材熔敷金属扩散氢含量为1.7 mL/100 g,初期扩散氢逸出速率较大,在焊缝冷却过程中扩散氢可以较快逸出.残余扩散氢含量主要与从峰值温度到100℃温度区间的冷却时间t100有关,单道焊焊缝金属冷速快,t100较小,残余扩散氢较多,而多层多道焊增加了t100,且提高HDr100容许值,残余扩散氢含量很低.该钢采用焊后热处理是保守的工艺.     

焊接热输入对X80焊管焊缝组织与性能的影响

针对双面螺旋埋弧焊管所具有的先内焊后外焊的焊接顺序特点,以实际焊缝为研究对象,采用焊接热循环理论,利用焊接热模拟技术、现代材料力学性能检测技术和显微分析方法,对X80管线钢内焊缝在不同热输入下的韧性分布规律以及组织特征进行了研究.结果表明:当焊接线能量为17～35kJ/cm时,X80管线钢焊缝粗晶热影响区(WCGHAZ)可获得较好的韧性水平,其中线能量为20kJ/cm时,WCGHAZ可获得最佳韧性水平.当焊接线能量小于17kJ/cm和大于35kJ/cm时,X80管线钢WCGHAZ的韧性水平都有所下降.因此可将17～35kJ/cm的线能量作为X80管线钢外焊缝的推荐焊接工艺规范.     

埋弧焊热输入对Q355B厚板焊接接头组织及性能的影响

目的 确定Q355B厚板埋弧焊的最佳热输入参数,分析热输入对其焊接接头组织和性能的影响规律。方法 选取32 mm厚Q355B钢板,选用H10Mn2焊丝和SJ101焊剂,匹配27.43、30.17、34.97、39.00 kJ/cm 4种热输入进行焊接。采用光学显微镜、洛氏显微硬度计、液压万能试验机和摆锤冲击试验机分别对接头组织、硬度、拉伸性能和冲击性能进行测试。结果 当热输入为27.43 kJ/cm时,焊缝和粗晶区组织以铁素体为主,存在少量的珠光体和贝氏体,接头硬度为83HRB~90.5HRB,抗拉强度为524.5 MPa,冲击功为112.7 J和121.3 J;当热输入增加到30.17 kJ/cm时,焊缝组织基本无变化,粗晶区铁素体和珠光体增多,粒状贝氏体减少,接头硬度为82.7HRB~88.7HRB,抗拉强度为518 MPa,冲击功为121 J和132 J;继续增加热输入到34.97 kJ/cm,焊缝和粗晶区块状铁素体增多,粒状贝氏体和珠光体减少,晶粒变粗大且出现魏氏组织,接头硬度为83.5HRB~88.1HRB,抗拉强度为522 MPa,冲击功为106.7 J和118 J;当热输入达到39 kJ/cm时,焊缝以块状铁素体为主,同时存在少量的先共析铁素体和珠光体,与34.97 kJ时相比,粗晶区组织基本无变化,接头硬度为83.1HRB~85.8HRB,抗拉强度为516 MPa,冲击功为92.3 J和91.7 J。结论 随热输入的增加,焊缝和热影响区组织变粗大,热影响区会出现魏氏组织;同时焊接接头的强度和硬度呈下降趋势,冲击性能呈先增大后减小的趋势;当热输入为30.17 kJ/cm时,焊接接头的组织和综合力学性能最好。     

Q420高强钢在输电线路铁塔中的焊接应用

Q420低合金高强钢是焊接性较差的一种钢,但是随着工业的加速发展和用电需求的增加,为满足工业用电和民用用电的多种要求,电网公司在输电线路的建设加大投资力度。本文对Q420低高强钢在输电线路铁塔中的焊接进行探讨。     

焊接热输入对Fe-Cr-B-C堆焊合金组织与性能的影响

为了研究焊接热输入对高硼铁基堆焊合金组织结构及力学性能的影响,利用CO₂/MAG焊,采用FeCr-C-B系金属粉芯焊丝制备高硼铁基堆焊合金,利用力学试验机、硬度仪、光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等研究了堆焊合金的组织形貌、力学性能及析出相的变化。结果表明:高硼铁基堆焊合金由（Fe,Cr）、（Fe,Cr）₂B和（Fe,Cr）₃（C,B）相组成,随着热输入的增加,初晶（Fe,Cr）和（Fe,Cr）₂B体积分数增加,（Fe,Cr）₃（C,B）相减少,堆焊合金的冲击韧性增加,当热输入为220.8 k J/m时冲击功达到最大298 J;堆焊合金的宏观硬度取决于（Fe,Cr）、（Fe,Cr）₂B和（Fe,Cr）₃（C,B）的体积分数,当热输入为220.8 k J/m时获得堆焊合金的最小洛氏硬度59 HRC。     

热输入对Q1100钢焊接接头低温韧性及耐蚀性能的影响

采用10 kJ/cm和15 kJ/cm两种焊接热输入对Q1100超高强钢进行熔化极气体保护焊,研究焊接接头的组织性能及局部腐蚀行为。结果表明：两种热输入焊接接头的焊缝组织主要为针状铁素体和少量的粒状贝氏体,粗晶区组织均为板条贝氏体,细晶区组织均为板条贝氏体和粒状贝氏体,临界相变区组织为多边形铁素体、马奥岛和碳化物的混合组织。两种热输入焊接接头中电荷转移电阻均为母材>热影响区>焊缝区,母材耐蚀性最好,热影响区次之,焊缝区耐蚀性最差。在腐蚀过程中,焊缝区作为阳极最先被腐蚀,当腐蚀一定时间后,腐蚀位置发生改变,阳极腐蚀区域转移到母材区,而焊缝区作为阴极得到保护。热输入为10 kJ/cm时,焊接接头具有更好的低温韧性和耐蚀性,其焊缝和热影响区-40℃冲击功分别为46.5 J和30.2 J。     

热输入对E40钢双丝埋弧焊焊缝组织及性能的影响

为研究最新研制的大热输入焊接所用低合金高强实心焊丝G55,对大热输入用钢E40进行热输入分别为60、122、158 kJ/cm的双丝埋弧焊焊接.经过拉伸、冲击试验及光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,对焊接接头焊缝组织性能进行研究,并对接头强韧性进行分析.结果表明:不同热输入焊缝组织均以针状铁素体组织为主;随着热输入的增加,焊缝冲击韧性增加,这是因为焊接热输入增加时,柱状晶比例减小、宽度增加,针状铁素体含量增加;焊缝中含氧量减少,夹杂物数量减少;焊接道次减少导致块状铁素体含量减少等三方面因素.随着热输入的增加,焊缝金属强度提高,主要是因焊缝针状铁素体组织含量增加.     

热输入对E36钢SAW焊缝组织及韧性的影响

为提高建造海洋采油平台的效率、减少生产周期,进而为实际生产提供数据支持,采用3种不同热输入对海洋采油平台用E36钢进行埋弧焊焊接,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对焊缝微观组织及夹杂物形貌进行了观察,研究了不同热输入对焊缝组织及韧性的影响,并分析了不同热输入对焊缝夹杂物尺寸分布和成分的影响.结果表明:热输入为50 k J/cm时,焊缝金属韧性较好;随着焊接热输入的增加,焊缝的冲击韧性降低,但仍能满足性能指标,焊缝金属中夹杂物成分相差较大,有效夹杂物数量减少,焊缝金属中大角度晶界比例减少;对于E36钢,热输入为160 k J/cm时不仅能使韧性符合要求还能提高生产效率.     

Q960E超高强钢焊接接头组织和性能研究

目的 对Q960E超高强钢的焊接工艺进行研究以获得高强高韧的焊接接头。方法 选择超高强钢Q960E作为母材、FK1000ER120S–G焊丝作为填充材料进行MAG焊,采用改变焊接电流的方式来研究焊接热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果 当焊接电流为155～230 A时,均获得了全焊透无明显缺陷的焊缝。随着焊接热输入的增大,焊接接头中各亚区宽度增大,其中焊缝区变化最为显著,在最小热输入条件下焊缝宽度为3.98 mm,在最大热输入条件下焊缝宽度增至5.53 mm。对焊接接头进行组织分析发现,焊缝组织主要为针状铁素体和板条马氏体;完全相变区组织主要为板条马氏体;未完全相变区组织主要为回火马氏体和部分重结晶形成的马氏体。硬度测试表明,在热影响区的回火区发生了软化现象,最低硬度仅为290HV;在完全相变区发生了硬化现象,硬度最大值可达500HV。在不同热输入条件下,焊接接头各亚区硬度变化趋势一致,焊接接头抗拉强度为995～1 076 MPa,拉伸试验均断裂在热影响区,断后伸长率为9.33%～10.21%,断裂时存在颈缩现象,为韧性断裂。随着热输入的增加,粗晶区马氏体板条束宽度增大,未完全相变区...     

探索新强韧化机制 开拓超高强度钢新领域

论述了超细化马氏体板条,共格沉淀新强化相（Laves相）,M2C碳化物和残余—逆转变奥氏体向马氏体相变诱发塑性等强韧化机理,用超纯洁熔炼、超均匀化及控制相变等工艺,获得一种低碳-14Cr-12Co-5Mo-Me新型超高强度、高塑性、高韧性不锈钢。     

日本两公司开发的大热输入焊接用高强度钢

为了提高船舶及建筑结构等的焊接效率,必须采用大热输入焊接等措施。介绍了日本各钢铁公司研究开发的多种新技术,包括利用TiN对热影响区晶粒长大进行有效控制,依靠铁素体形核核心手段实现晶粒细化,并利用控制热影响区微观组织以及采用TMCP控制轧制技术等。在综合利用这些技术的基础上,开发成功了各种适合于大热输入焊接的高强度钢,以确保大热输入条件下热影响区具有高的韧性,用于造船、建筑结构、桥梁等的建造。     

Microstructure characterization in the weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels

Microstructural characterization of the weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels, welded under 80% Ar + 20% CO₂ gas shielded metal arc welding and different weld heat inputs, was carried out by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The relative contents of acicular ferrite (AF) and pro-eutectic ferrites (PF) in the weld metals were evaluated by means of XQF-2000 micro-image analyser. The experimental results indicate that there is acicular ferrite in the grain and some pro-eutectic ferrite on the boundary of original austenite grains when the weld heat input is small (E = 9.6 kJ/cm), but the main microstructure is ferrite side plate (FSP) when the heat input is larger (E = 22.3 kJ/cm). So the weld heat input should be strictly controlled in the range 10 ∼ 20 kJ/cm and then the content of pro-eutectic ferrite is limited to < 25%. Thus weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels with high toughness and excellent resistance to cracking can be ensured.     

低焊接裂纹敏感性钢回火组织及力学性能研究

为优高强度低焊接裂纹敏感性钢的力学性能,对其热轧态钢板进行了不同温度的回火实验.通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了回火显微组织的演变特征,并结合相应的力学性能检测手段分析了不同回火温度下显微组织与力学性能的关系.结果表明,550℃回火后屈服强度和抗拉强度较热轧态强度分别提高了115和30 MPa,平均冲击功提高了...     

焊接热输入对P91钢焊接修复微观组织及性能的影响

为进一步揭示补焊热输入对补焊接头焊缝区微观组织与性能的影响规律,本文通过微观组织表征、显微硬度测试、拉伸实验和冲击实验等方法,对比研究了焊接热输入对P91钢焊接接头焊接缺陷、微观组织和力学性能的影响。结果表明,热输入为10 kJ/cm时,补焊区焊缝金属中树枝晶呈平行状;热输入增加到15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织呈现出交叉互锁的燕尾搭接状形态;而热输入进一步增加到20 kJ/cm时,补焊区的焊缝组织以平行状树枝晶为主和少量的交叉互锁的燕尾搭接状树枝晶组成。补焊区的析出相主要由NbC、Cr₂₃C₆和Fe₂Nb(Laves相)组成,且随着热输入的增加,析出相熟化长大。力学性能分析表明,补焊区焊缝金属的强度和冲击韧性随热输入的增加均呈现出先增加后降低的变化趋势。热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝金属的枝晶形态和析出物形态所导致的“协同效应”使得显微裂纹形核、发育、扩展所需的能量阈值有所不同,进而补焊区的焊缝金属可以保持相对较高的韧性,因此热输入为15 kJ/cm时,补焊区焊缝组织的强韧匹配最优。而3种热输入下的补焊区的焊接热影响区由于晶粒粗大以及补焊过程中的高拘束应力使得该区域的冲击韧性最差。