镍、铬对高强钢金属粉型药芯焊丝熔敷金属组织与性能的影响

向金属粉型药芯焊丝配方中添加不同含量的Ni、Cr,研究其对高强钢熔敷金属组织与性能的影响。结果表明:Ni、Cr对熔敷金属的强度、塑性与低温冲击韧性影响程度不同。Cr含量不变时,随着熔敷金属中Ni含量从2.78%增加到3.38%,针状铁素体、马氏体增多,贝氏体、侧板条铁素体含量减少,熔敷金属的强度和韧性变化不大,但塑性下降;Ni在提高抗拉强度方面作用有限,添加Cr可以进一步提高强度,但过量的Cr会造成韧性下降。在w(Ni)2.90%、w(Cr)0.45%时,以条状贝氏体为主的熔敷金属强度高、塑韧性好,综合力学性能最佳。     

动车组车轴激光增材再制造工艺评定及分析

为了研究动车组车轴增材再制造技术的可靠性和合理性,以CRH380A/AL动车组车轴EA4T钢为基体、NiCrMo合金为增材材料,采用激光熔覆工艺方法进行工艺评定。通过对激光熔覆接头的微观组织、抗拉强度、侧弯试验、冲击韧性试验以及冲击断口形貌SEM分析,虽然熔敷金属与基体材料化学成分差异较大,但接头的抗拉强度大于EA4T钢的最小抗拉强度(650 MPa),且延性断裂于母材;侧弯试验三区无开裂,塑性良好;熔敷金属为非稳态组织,热影响区为马氏体、回火索氏体和回火托氏体混合组织;熔敷金属和HAZ区夏比KU5冲击吸收均大于40 J,两者的冲击试样断口形貌均为韧性断裂。为进一步探索和研究车轴增材再制造工艺技术奠定了基础。     

奥氏体耐热不锈钢焊条A437的研制

采用低氢型渣系,研制了A437耐热不锈钢焊条。通过合金体系的优化,提高热强性。对熔敷金属进行金相分析,并利用汉诺威质量分析仪对焊条工艺性能进行测试,结果表明:熔敷金属基体组织为奥氏体;焊接电弧稳定,工艺性能较好;熔敷金属抗拉强度702 MPa。     

65kg级低合金高强钢用焊条的研制

研制了一种用于铜沉淀强化型低合金高强钢配套用焊条,其抗拉强度为65 kg级(≥650 MPa)。对其熔敷金属力学性能、熔敷金属扩散氢含量等性能进行了研究,研究结果表明,研制的65 kg级低合金高强钢用焊条熔敷金属及对接接头力学性能良好、扩散氢含量低(≤5 m L/100 g)。     

Nb和N对SA-213TP310HCbN钢熔敷金属组织和力学性能的影响

采用自行研制的焊丝进行SA-213TP310HCb N耐热钢的TIG焊接试验,研究了焊丝中添加不同含量的Nb和N对熔敷金属组织和性能的影响。结果表明:SA-213TP310HCb N钢熔敷金属呈典型的胞状树枝晶,基体组织为奥氏体,析出相有Nb(C,N)、Cr_(23)C_6和富Cu相。在本文试验条件下,焊丝中增加N含量,熔敷金属的晶粒形态和第二相尺寸数量变化不大,熔敷金属的抗拉强度和屈服强度均提高,但冲击韧性有所降低;增加Nb含量后,熔敷金属的柱状形态明显,析出相尺寸明显增大,熔敷金属的强度无明显变化,冲击韧性明显降低。     

焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响

通过对奥氏体不锈钢焊接试板进行不同保温时间的焊后热处理并做焊缝熔敷金属拉伸、侧向弯曲、晶间腐蚀试验,初步获得焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响规律。结果表明,在规定的保温温度范围内,随着焊后热处理时间的延长,奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的屈服强度逐渐降低,抗拉强度变化较小,塑性逐渐下降,含Cr含量高的奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的塑性下降趋势更为显著。     

埋弧药芯焊丝Nb、V合金元素含量对堆焊熔敷金属耐腐蚀性能的影响

1Cr13马氏体不锈钢常用于制造冶金轧辊、汽轮机叶片、泵轴等零件,这些零件因腐蚀产生的表面微缺陷常导致零件断裂失效,向堆焊熔敷金属中过渡适量特定合金元素,可有效改善其耐腐蚀性能。文中在1Cr13药芯焊丝配方的基础上,通过添加不同含量的铌铁和钒铁(3.2 wt.%、6 wt.%、10 wt.%)制备了三种埋弧药芯焊丝进行堆焊试验,分析堆焊熔敷金属的显微组织,并研究Nb、V含量对堆焊熔敷金属耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着药芯焊丝中铌铁和钒铁含量的增加,堆焊熔敷金属中析出相的数量逐渐增多,这些析出相为含Nb、V的碳氮化物,能有效抑制富Cr析出相的形成,提高基体中的有效Cr含量;大量均匀分布的析出相有利于腐蚀从多位置发生,促进了堆焊熔敷金属的均匀腐蚀,改善了堆焊熔敷金属的耐腐蚀性能。但含Nb和V的析出相过度析出会使基体中大量C、N原子脱溶,导致堆焊熔敷金属硬度下降。     

焊接热输入对低碳贝氏体金属粉芯焊丝(CHT120CK4)熔敷金属组织和力学性能的影响

采用一种低碳贝氏体金属粉芯焊丝进行对接焊接,研究不同热输入(13.4～20.6 kJ/cm)对低碳贝氏体金属粉芯焊丝熔敷金属组织、拉伸性能和冲击韧性的影响.结果发现,低碳贝氏体熔敷金属的原始焊缝、焊缝内再热区组织都由粒状贝氏体和准多边形铁素体(QPF)组成.随着热输入的增加,原始焊缝、焊缝内再热区中的粒状贝氏体含量呈现先增大后降低的变化规律,随着热输入的增加,熔敷金属的屈服强度、抗拉强度先增大后降低,与微观组织的变化趋势一致;17.9 kJ/cm热输入下熔敷金属的屈服强度、抗拉强度均达到峰值;随着热输入的增大,冲击韧性逐渐降低.在室温和-50℃下13.4 kJ/cm热输入的熔敷金属具有较好的拉伸塑性和冲击韧性,这主要与低热输入下的细小晶粒相关.     

9%Ni钢配套焊条熔覆金属的组织和性能研究

针对9%Ni钢使用温度低,抗拉强度高和焊条工艺性不好等问题,研制了以CaO-CaF_2-TiO_2为主的渣系和Ni-Cr-Mo-Mn-W-Nb合金系的焊条。测试了熔敷金属的力学性能,借助光学显微镜、扫描电镜和光谱分析仪对接头组织和化学成分行了分析。结果表明,研制的焊条脱渣性能良好。熔敷金属抗拉强度为648 MPa,屈服强度为442 MPa,断后伸长率为36%,满足9%Ni钢使用要求。焊缝组织为奥氏体基体+析出物,奥氏体塑性好,析出相强化基体,-196℃下平均冲击吸收功为135 J,断口为典型的韧性断裂。     

一种核电核岛主设备用镍基焊丝的研制

通过试验分析了核电核岛主设备用镍基焊丝中各元素对焊丝和焊缝熔敷金属性能的影响.结果表明,随着焊丝中Al,Ti,Mn,Nb元素含量的增加,焊丝的强度、硬度及焊缝金属的抗拉强度增加;随着焊丝中Al,Ti,Nb元素含量的增加,室温焊缝熔敷金属的冲击吸收功增加;随着焊丝中Mn元素含量的增加,焊缝熔敷金属的冲击吸收功降低.通过调整焊丝成分得到了符合核电核岛主设备使用要求的焊缝熔敷金属.