P22与TP304异种钢焊接工艺

采用手工钨极氩弧焊,并用ERNiCr-3型焊丝作为填充金属,进行了2种焊接工艺评定,实现了P22钢管与TP304钢管异种钢焊接,并对焊接接头进行了拉伸、弯曲、硬度试验。结果表明, 2种焊接工艺的评定结果均满足ASME第Ⅸ卷、 B31.1规范要求,所得焊接接头强度高于母材强度,断裂位置在P22母材上。2种工艺的热处理对象不同,但所得接头的P22钢侧热影响区和焊缝区的硬度均大于相对应的TP304钢侧热影响区硬度; 2种接头各组成区域硬度均低于HV10250,满足了阿美公司标准要求。在P22钢侧堆焊隔离层焊接工艺大幅度缩短了TP304钢管在敏化温度区间的停留时间。     

焊后热处理对SA335 P5耐热钢焊接接头力学性能的影响

为了解决SA335 P5耐热钢石油化工压力管道焊态接头的焊缝硬度过高、塑性变差导致接头综合力学性能较差的问题,分别对焊态、焊后火焰热处理和焊后电热处理的SA335 P5耐热钢焊接接头进行力学性能测试,并分析对比不同热处理工艺条件对SA335 P5耐热钢焊接接头力学性能的影响。结果表明：当电热处理温度为750℃,加热2.5 h时,硬度值为HV140,焊接接头的抗拉强度为503.7 MPa,伸长率达到50.07%,满足石油化工行业标准对SA335 P5钢焊接接头综合力学性能的要求。     

复合容器的焊接

针对容器内表面全部实施合金625的堆焊覆层技术条件要求,对于合金625的堆焊覆层,从堆焊覆层工作表面以下2 mm处的铁元素含量应不超过5%,接管法兰与筒体和管帽的部件热处理应在堆焊覆层后和不锈钢内件焊接前进行,筒体与管帽的闭合焊缝焊接和热处理存在问题,采用坡口预边堆焊隔离层,部件焊后热处理后冷态焊接闭合焊缝,图纸要求内壁堆焊层厚度和坡口隔离层厚度不小于3 mm,经焊接实验证明其复合容器堆焊覆层最小厚度应为5 mm,用焊接工艺评定验证了该结构的各项性能指标均满足标准和规范要求。     

T92/HR3C异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

采用ERNiCr-3和ERNICrMo-3两种镍基焊丝,用气体保护钨极电弧焊(GTAW)法实现T92/HR3C异种钢管焊接.研究了接头的显微组织及其力学性能,以及焊后热处理对接头组织结构及力学性能的影响等.结果表明:T92/HR3C异种钢接头焊缝为胞状树枝晶组织,T92侧热影响区(HAZ)主要由过热区、粗晶区及细晶区构成;HR3C侧HAZ没有明显晶粒长大的现象,但晶界、晶内有碳、氮化物析出.ERNiCrM0-3焊接接头的强度、塑性及硬度较高,拉伸断裂位于母材;而ERNiCr-3焊接接头强度、硬度较低,但冲击韧性较高,拉伸断裂位于焊缝.760℃、30 min焊后热处理,有助于改善两种焊接接头的综合力学性能.     

稳定化热处理对厚壁TP347钢管焊接接头组织和性能的影响

对焊后进行稳定化热处理和保持焊态的厚壁TP347钢管焊接接头开展了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验以及耐晶间腐蚀等试验。结果表明,焊后进行稳定化热处理的厚壁TP347钢管焊接接头塑性、韧性以及耐腐蚀性均出现了下降,焊缝因产生失塑性损伤,导致了再热开裂;进一步采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等微观表征技术,分析了再热裂纹形核和扩展。厚壁TP347钢管焊接接头进行稳定化热处理过程中,较大焊接残余应力缓慢释放,在高温和应力共同作用下,晶界析出较多铬和铌的碳化物、氮化物以及氧化物,再热裂纹在较多析出物与基体交界处形核（孔洞）,在剩余残余应力作用下孔洞合并引起裂纹沿晶界扩展。通过试验发现采用稳定化热处理提高厚壁TP347钢管焊接接头耐腐蚀性并不理想,在较大残余应力和高温作用下很容易引起焊接接头的失效性损伤。     

2.25Cr1Mo与13MnNiMoNbR异种钢的焊接

锅炉给水预热器壳程筒体材质为低合金高强钢13MnNiMoNbR与管板材质为低合金耐热钢SA336GrF22cl3(2.25Cr1Mo锻)异种钢相焊,由于金属组织和化学成分都不相同,物理性能差别较大,焊接时易出现多方面的问题。通过焊接试验,确定了低合金耐热钢(2.25Cr1Mo锻)与低合金高强钢(13MnNiMoNbR)相焊时,在低合金耐热钢侧预先堆焊一层低合金高强钢焊接材料的隔离层,采用与2.25Cr1Mo钢一致的较高温度的焊后热处理后,再进行整个焊缝的焊接,随后焊接接头采用与13MnNiMoNbR钢一致的较低温度的焊后热处理。这样既可以减少熔合区成分不均匀所带来的问题,同时也能保证焊接接头的各项性能。试验结果表明,所制定的焊接工艺能够获得满意的焊接接头质量。     

焊后热处理对ASTM A516M Grade485钢GMAW焊接接头硬度的影响

针对Muskrat Falls项目镜板零件焊接接头硬度的特殊要求,采用模拟产品的焊接热处理工艺试件进行焊接和热处理工艺试验,经焊后无损检测、热处理、理化试验、金相宏观、微观检验和硬度测试,证明ASTM A516M Grade485钢材采用熔化极混合气体保护焊工艺,焊后采用合理的热处理工艺方法,既能消除焊接残余应力,稳定焊件尺寸,又能保证焊接接头力学性能满足焊接工艺评定的要求,保证焊接接头(包括焊缝金属、热影响区和母材金属)上任意两点间的维氏硬度差不大于20 HV10的技术要求。经试验验证,选择合理的焊接工艺参数和热处理方法,能够保证焊接接头的性能满足设计图样的技术要求。     

堆焊隔离层在承压设备制造中的应用

针对承压设备制造过程中低合金耐热钢与低合金高强钢（两焊件热处理制度不同）、低合金耐热钢与奥氏体不锈钢（第一焊件需热处理，第二焊件不需热处理）以及低合金耐热钢（两焊件热处理制度相同）之间采用堆焊隔离层分别进行不同金属材料焊件之间焊接的典型案例，通过制定合理的焊接工艺以及热处理制度成功解决了异种金属材料之间的焊接难题。结果表明，选用正确的隔离层焊材，在不同热处理制度下采用堆焊隔离层的方法焊接接头质量均得以保证，案例的成功应用为同类产品制定合理的焊接工艺提供了依据。     

CuCrZr合金电子束焊接头微观组织与力学性能优化

本文针对聚变堆新型波导管结构材料CuCrZr合金开展电子束焊接探索,结合微观表征和力学试验,系统研究了焊接工艺和焊后热处理条件对接头显微组织与力学性能的影响。在此基础上解析了接头的形成机制及焊接工艺调控接头组织性能的本质原因。结果表明：CuCrZr合金电子束焊接头由热影响区、熔合区和焊缝区组成,其中热影响区又可分为细晶区和粗晶区。接头最佳抗拉强度达到了333 MPa,满足ITER中波导管的焊接要求(>280 MPa)。焊后热处理能显著改善接头的显微组织与应力分布。接头在500℃热处理12 h的抗拉强度达到了408 MPa,比未热处理的接头提高了22.3%。焊后热处理促进了焊缝区中Cr相析出,增强了析出强化效应。     

焊后热处理对TA2钛板氩弧焊接头显微组织和性能的影响

采用氩弧焊焊接TA2钛板，然后对焊态和焊后热处理后的组织与力学性能进行对比分析。结果表明，TA2钛板氩弧焊接头的焊缝宽度约为6 mm,热影响区宽度约为4 mm;焊缝组织主要由β等轴晶+内部针状α马氏体+少量α′马氏体构成，热影响区组织主要由α板条晶粒构成；焊缝硬度最高为195 HV0.5左右，电阻率比母材高且残余应力最大，横向和纵向残余应力分别达到500 MPa和225 MPa;经550℃焊后热处理后，焊缝晶粒尺寸与焊态基本一致，热影响区晶粒显著变小，焊接接头硬度显著增加，电阻率和残余应力都有所降低；经600℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸、显微硬度、电阻率与焊态基本一致，残余应力显著减小；经650℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸显著长大，显微硬度和电阻率降低，残余应力显著减小。     

稳定化热处理对347H不锈钢SMAW焊接接头性能影响

对347H不锈钢采用了SMAW焊接方法焊接,焊后进行了900℃稳定化热处理,并对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击、晶间腐蚀分析、显微组织、硬度试验。为了对比试验数据,又进行了347H不锈钢SMAW焊接接头的焊态和固溶热处理后的力学性能试验以及347H不锈钢GTAW焊接方法的稳定化热处理试验。试验后,对试验结果进行了综合分析,并针对347H不锈钢在高温工况服役的设备,进行了焊后稳定化热处理讨论。     

焊后热处理对Al-Mg-Sc合金板材焊接接头组织与力学性能的影响

采用Al-Mg-Se-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊),并对焊接接头进行350℃下保温1h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al-Mg-Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为332MPa;经350℃/1h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa,焊接接头强度系数达到0.98,焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%,并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高,拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区.焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc,Zr)粒子,这些粒子与基体共格,使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强度大幅度提高.     

稀土微合金淬火钢轨接触焊焊后热处理工艺及设备

对稀土粹火钢轨接触焊焊后采用中频感应加热,轨头压缩空气社会火,其他部位正火的热处理工艺。研制了适合于该钢种的加热感应器和高速吹风冷却等装置。通过热模拟试验选择了合理的焊后热处理工艺参数,恢复了轨头强度和硬度,并大幅度地提高了焊接接头的韧塑性和综合性能,满足了无缝线路铺设使用要求。     

12Cr13与304L异种不锈钢焊接工艺研究

核反应堆控制棒驱动机构用材料12Cr13与304L异种不锈钢的焊接质量对驱动机构的安全性有重要影响。为了得到综合性能较好的焊接接头,根据不同的热处理制度和接头设计确定两个不同的实验方案,均选用ERNi Cr Fe-7A镍基焊丝,采用钨极氩弧焊工艺,通过在12Cr13上堆焊不同厚度的隔离层、经不同热处理后再坡口对接。采用光学显微镜观察焊接接头的显微组织并进行拉伸试验、弯曲试验以及硬度试验,对12Cr13热影响区进行0℃冲击试验。结果表明,采用堆焊4 mm隔离层+调质处理的方案能获得质量较好的焊接接头,足够的隔离层厚度能减少最终焊接热循环对焊接性较差的母材的影响,调质处理有效降低了12Cr13热影响区的硬度,对接焊缝与304L母材硬度较为均匀,热影响区为均匀回火索氏体组织,0℃冲击功达到了平均152 J。     

管板不锈钢带极埋弧堆焊的研究与应用

文中采用各种焊带材料进行了带极埋弧堆焊焊接工艺试验,并分别采取过渡层焊后热处理、复层焊后热处理、堆焊后不热处理3种处理方法进行了对比试验,研究了不锈钢堆焊层力学性能、弯曲性能、化学成分、铁素体含量和晶间腐蚀等,探讨了合适的热处理时机与不锈钢堆焊层性能之间的关系,并成功应用于换热器管板堆焊,高效优质完成了装置大检修中管板...     

焊前热处理对440C不锈钢电子束焊接接头组织与性能的影响

研究了焊前退火和调质2种热处理工艺对440C不锈钢电子束焊接接头的组织和力学性能的影响,分析了2种状态下的组织演变规律、接头拉伸力学性能和硬度分布特点. 结果表明:2种热处理状态的板材经过电子束焊接后,焊缝成形良好,焊缝区域均为马氏体和残留奥氏体组织,呈现出非平衡凝固组织,碳及合金元素以固溶形式存在于马氏体及残余奥氏体中,焊缝区域硬度达到398 HV. 焊前经调质热处理后,母材基体由铁素体转变成回火马氏体和残余奥氏体混合组织,同时部分碳化物固溶在基体组织中,使基体组织硬度提高了60％. 与焊前退火态相比,焊前调质热处理板材经电子束焊接后,可使焊接接头抗拉强度提高20％,焊接热影响区硬度提高35％,但接头的塑性变形能力有所下降,断裂均发生在热影响区.     

超超临界锅炉水冷壁T23/12Cr1MoV异种钢焊接接头焊后热处理裂纹分析

分析了T23/12Cr1MoV异种钢焊接接头焊后热处理裂纹的宏观和微观特征、断口形貌及接头的显微组织,测试了接头的硬度分布,在此基础上讨论了裂纹的性质及形成原因,并提出了防止裂纹的措施。结果表明,裂纹启裂于T23钢侧焊趾部位,沿粗晶粒热影响区(CGHAZ)晶界扩展,为典型的再热裂纹。焊后热处理明显降低了异种钢焊接接头两侧热影响区的硬度,T23钢侧CGHAZ产生再热裂纹与其在焊后热处理过程中晶界析出碳化物有关,其析出促进了孔洞的形成。在焊后热处理前,对异种钢焊接接头进行一次550 ℃×1 h的中间热处理有利于抑制再热裂纹的产生。     

SA204B钢FCAW焊工艺研究与应用

SA204B钢是压力容器用钼合金钢，文中对其焊接性和焊接工艺进行了研究。由于其碳当量高，焊接过程需要采取预热和后热的工艺措施；焊接过程要严格控制焊接热循环，确保焊缝组织成分均匀，避免马氏体相的析出；焊后经620℃回火处理，焊缝质量可以满足材料力学性能要求。通过对SA204B钢FCAW焊过程的确认，正确认识SA204B钢的焊接工艺性和焊接使用性，对特殊过程实施有效管控，使其焊接接头满足使用要求。     

焊后热处理对铝/钢焊接接头组织和显微硬度的影响

选用脉冲旁路耦合电弧焊以ER4043铝合金丝作为填充材料进行铝/钢异种金属的搭接焊,焊接接头分别在270℃和350℃下进行焊后热处理。采用扫描电镜观察焊接接头微观组织,使用能谱仪和显微硬度测试仪测试热处理前后焊接接头不同区域合金元素的扩散情况和硬度分布情况。结果表明:焊后热处理会使焊接接头中的合金成分产生均匀化扩散,350℃热处理后焊接接头焊趾区生成了一层金属间化合物Fe_2Al_5Zn_(0.4);270℃热处理后焊接接头焊缝金属组织的硬度分布均匀,焊趾区组织硬度变化较小,这有利于防止焊接接头产生应力集中、提高焊接接头的力学性能。     

TiAl合金/40Cr钢摩擦焊接头的组织与力学性能(英文)

讨论了焊后热处理对Ti Al合金与40Cr热轧钢摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。焊态下,钢侧界面层附近发生马氏体转变,界面层中碳原子富集生成Ti C,降低了接头的力学性能;Ti Al合金侧形成了羽毛状及魏氏体组织。经580°C和630°C保温2 h焊后热处理,界面层附近形成回火索氏体组织,碳弥散分布,接头的抗拉强度由焊态时的86 MPa分别提高至395 MPa和330 MPa。焊态下,接头沿界面层断裂;热处理后,接头呈准解理断裂,断裂位置位于Ti Al合金侧,距界面层约1 mm。