金属的焊接性

9％Cr-1％Mo耐热钢熔敷金属中M-A组元的研究;微合金元素对00Cr12NiTi铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织及力学性能的影响;低合金钢焊缝的针状铁素体微观组织;焊缝蠕变强度对马氏体／贝氏体异种钢接头界面蠕变损伤的影响;无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析     

金属的焊接性

9％Cr-1％Mo耐热钢熔敷金属中M-A组元的研究;微合金元素对00Cr12NiTi铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织及力学性能的影响;低合金钢焊缝的针状铁素体微观组织;焊缝蠕变强度对马氏体／贝氏体异种钢接头界面蠕变损伤的影响;无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析     

微合金元素对00Cr12NiTi铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织及力学性能的影响

通过对比试验,研究了微合金元素对00Cr12NiTi铁素体不锈钢焊接接头HAZ金相组织及力学性能的影响.结果表明,适当降低钢的铁素体化元素,增加奥氏体化元素,以获得室温下更多的低碳马氏体,提高热影响区的力学性能;同时适当增加钛和铌的含量,它们可与镍形成金属间化合物,在钢中弥散析出,起到第二相强化和阻止焊接HAZ晶粒长大的作用.通过此种成分优化方法,在钢材成本增加较少的情况下大大改善了HAZ的组织并提高了其力学性能.     

机械振动对高强钢焊接接头组织与性能的影响

在S960Q高强钢熔化极气体保护焊过程中引入机械振动,研究了机械振动工艺参数对S960Q高强钢焊接接头组织、拉伸力学性能和-20℃冲击韧性的影响,并分析了机械振动参数的作用机理。结果表明,未施加机械振动的试样焊缝区组织由针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体组成,而施加机械振动后焊缝区的显微组织会得到不同程度的改善,当振动频率50 Hz、机械振幅为0.05 mm时,焊缝区侧板条铁素体逐渐消失,而针状铁素体数量明显增多,先共析铁素体的尺寸明显减小,S960Q高强钢焊接接头具有最佳的拉伸力学性能和-20℃冲击韧性,这主要与机械振动可以对焊接接头熔池起到搅拌作用有关。     

600MPa级钛微合金化高强钢焊接接头组织和性能研究

通过拉伸、弯曲、冲击和硬度试验以及光学显微镜和扫描电镜观察,研究了600MPa级钛微合金化高强钢焊接接头性能及焊缝和热影响区的组织、冲击断口形貌。结果表明,焊接接头具有较高强度及良好的弯曲塑性变形能力,焊缝组织为针状铁素体组织,冲击性能优异;热影响区组织为粗大贝氏体组织,冲击韧度有所降低,但其冲击断口形貌仍呈韧性断裂。     

高强钢07MnNiVDR大热输入焊接组织及性能研究

研究国产药芯焊丝YJL-60G以及进口焊丝DWS-60G与低合金调质高强钢07MnNiVDR的焊接匹配效果.通过拉伸、冲击试验以及接头显微组织观察,对两种焊丝形成的焊接接头进行力学性能研究以及焊缝、热影响区组织分析.结果表明:YJL-60G接头焊缝中针状铁素体所占比例多于DWS-60G焊缝,表现出较高的低温冲击韧性,且...     

Q235钢与316不锈钢异种钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用手工电弧焊,填充A307焊条,对Q235钢和316不锈钢进行焊接,得到两种钢的焊接接头。利用金相显微镜对焊接接头的不同区域进行显微组织分析,通过扫描电镜能谱仪对焊接接头进行元素扫描,利用维氏硬度计对焊接接头的硬度进行测定。结果表明:在Q235钢和316不锈钢焊接接头中,焊缝组织呈柱状晶生长,在近焊缝一侧Q235钢中产生脱碳层而软化,在近Q235焊缝一侧出现增碳层而硬化,靠近焊缝的Q235钢热影响区出现针状铁素体组织,热影响区晶粒相对较粗大。316不锈钢热影响区和母材区组织均为奥氏体,Q235钢母材区组织为铁素体与珠光体。通过线扫描发现镍、铬元素在焊缝区域分布基本均匀。焊接接头中焊缝区硬度最高,约为195HV,Q235钢的硬度最低,约为121HV。     

B元素对药芯焊丝焊缝金属针状铁素体形成的影响

利用金相组织观察、冲击试验和热膨胀试验,研究了B元素含量变化对高强钢药芯焊丝焊缝金属中针状铁素体形成的影响,得到了不同试验温度下焊缝金属冲击吸收功. 结合透射电镜分析和分级淬火试验从热力学和动力学的角度对B元素影响机理进行了分析. 结果表明,焊缝金属组织晶界中含有自由状态的B元素具有抑制晶界铁素体形核利于针状铁素体生成的作用;N元素含量增加会降低晶界B元素含量,并提高奥氏体向铁素体转变的温度,减少针状铁素体含量;针状铁素体是在以Ti元素和Mn元素的氧化物为核心,以Cu元素和Mn元素的硫化物为外层,以BN为过渡层的复杂结构上形核并长大的;针状铁素体含量的增加有利于提高焊缝金属冲击吸收功,–60 ℃冲击吸收功最大为70 J.     

960 MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊缝金属韧化机理

针对960 MPa高强钢研制了以Mn,Ni,Mo和Cr元素为主要合金体系,以Ti,B,Nb和Al元素为微合金元素的金属粉芯型药芯焊丝. 采用熔化极气体保护焊进行施焊,通过拉伸试验和低温冲击试验等方法对接头力学性能进行了测试,结合金相组织观察、断口扫描、能谱分析和透射电镜观察等对合金元素的作用机理进行了分析. 结果表明,接头抗拉强度平均值为952.24 MPa,-20 ℃焊缝低温冲击吸收功平均值为70 J,研制的焊丝在保证接头强度的同时有效改善了焊缝金属的低温冲击吸收功. 在药芯成分中,主要合金元素起固溶强化和弥散强化作用,微合金元素通过细化晶粒、抑制块状铁素体析出和增加针状铁素体形核率等方式改善低温冲击性能.     

50W耐候钢焊接钢管的焊接工艺探讨

介绍不同合金元素、焊缝组织类型和晶粒尺寸对低合金钢耐蚀性的影响,并在此基础上设计选择了50W耐候钢的焊材、焊接坡口和焊接能量参数;分析了50W耐候钢焊接接头的显微组织、力学性能、耐蚀性能等。分析认为:50W耐候钢焊缝金属组织为细密的针状铁素体时,焊接接头的耐蚀性最优;通过控制冷却速度和焊接热输入,可使焊缝得到充沛的针状铁素体组织,获得符合耐蚀性要求的50W耐候钢焊接接头。     

9Ni钢自保护药芯焊丝的研制及分析

研制了以Fe-Ni-Mn-Si系为合金系的9Ni钢自保护药芯焊丝. 采用FCAW法在不加保护气体的条件下施焊,并对焊件进行了QLT(淬火+亚温淬火+回火)处理. 通过拉伸试验、低温冲击试验、金相分析、断口扫描等方法研究了焊接接头的力学性能、显微组织和断口形貌. 结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头抗拉强度为709 MPa,屈服强度为580 MPa,断后伸长率为26%,断面收缩率为47%. 力学性能满足9Ni钢的使用要求. 焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体. QLT处理使焊缝的低温冲击吸收功从48 J/cm2提升至100 J/cm2,能够明显提高焊缝的低温韧性.     

Al元素对高强钢药芯焊丝焊缝金属组织和性能的影响

采用自行研制的高强钢药芯焊丝焊接Q960钢,通过改变药芯成分中Al元素的含量获得了含有不同Al元素的焊缝金属。利用拉伸试验、不同温度下冲击试验对焊缝金属的强度和韧性进行了测试;结合金相组织、扫描电镜观察等手段分析了Al元素对焊缝金属组织和性能的影响机理。结果表明：焊缝金属中Al元素含量的变化对接头抗拉强度和断后伸长率影响不大,但对焊缝金属冲击吸收能量影响较大。随着Al元素含量的增加,冲击吸收能量呈现先增大后降低的趋势。当Al元素含量较低时,易生成Al2O3氧化物,针状铁素体易形核和长大,有利于提高焊缝金属冲击吸收能量;当Al元素含量较高时,易生成AlN氮化物,同时组织中存在着δ-铁素体组织,造成焊缝金属冲击能量降低。     

TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比. 结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小. 复合焊焊缝成形良好,截面形状合理. 焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成. 接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接.     

热轧E36钢中板埋弧焊接头的组织与力学性能

通过拉伸、冲击和金相检验等试验方法对热轧态E36钢12mm中板埋弧焊接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明：采用H10Mn2焊丝＋SJ101烧结焊剂对E36钢中板进行焊接时,接头具有较高的抗拉强度和较好的低温冲击韧性;焊缝组织主要为针状铁素体、先共析铁素体和少量粒状贝氏体;热影响区组织主要为铁素体、珠光体和少量针状铁素体,针状铁素体是接头具有良好力学性能的主要原因。     

X80管线钢气体保护焊用焊丝的研制

对所研制的焊丝进行了气体保护焊试验,测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧度、强度、硬度和接头的抗拉强度.金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体,用扫描电镜分析了冲击断口的形貌和夹杂物的组成,用透射电镜分析了焊缝金属的微观结构.结果表明,在焊丝中加入微量的Ti-B,可以有效地抑制先共析铁素体的形成,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织.焊缝中合金元素形成了弥散分布的细小夹杂物,成为了针状铁素体(AF)的形核质点.针状铁素体内有许多位错团,可以有效地阻止裂纹的扩展,提高冲击韧度.     

Ni对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响

通过改变气保护药芯焊丝中Ni元素的添加量,研究Ni元素对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响。研究表明:当w(Ni)为1.0%时,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,-20℃低温冲击韧性达到69 J;随着w(Ni)的增加,焊缝金属强度逐渐提高,而韧性则先下降后上升。适当Ni元素有利于提高焊缝金属的低温韧性。     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

药芯焊丝焊缝中先共析铁素体的数量预测

合理控制低合金高强钢药芯焊缝金属中的先共析铁素体含量,对获得理想的焊缝性能具有重要意义。将焊缝凝固过程中的偏析效应引入基于扩散控制增长的先共析铁素体生长机制,指出成份偏析效应改变了先共析铁素体生长温度和时间区间,从而影响偏析微区内先共析铁素体的体积比例,建立了预测和分析药芯焊丝焊缝中先共析铁素体体积比例的模型,与实际试验结果有很好的吻合。