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。     

Nb元素对镍基焊条熔敷金属性能影响的研究

尽管我国9%Ni钢材的研制已较成熟,但其配套的镍基焊材仍大量依赖进口,国产9%Ni钢镍基焊材问题是熔敷金属强度和塑性不能同时达标。针对该问题,论文重点对Nb元素对熔敷金属力学性能的影响开展进一步研究。论文选取了w (Nb)分别为1.02%,1.14%, 1.60%的3种焊条进行焊接试验。研究结果表明:熔敷金属显微组织为树枝晶γ相,枝晶间存在大量析出相;随着Nb含量的增加,树枝晶间距和树枝晶宽度变小,抗拉强度、硬度和塑性呈提高趋势,研制的3种焊条均具有良好的低温冲击韧性,其冲击断口均为韧窝形貌。     

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)。     

新型钢制安全壳配套焊条的研制与测试

钢制安全壳（CV）是AP1000,CAP1400等非能动核电机组系统中独有的重要设备。文中针对抗拉强度下限655 MPa的新型钢制安全壳,在分析合金元素对熔敷金属性能影响的基础上,通过对焊条药皮中主要成分的选择和调整试验,成功研制了CaO-CaF₂-SiO₂碱性渣系、Mn-Ni-Mo合金系统的焊条PP-J657MnNiMo。随后,进行了焊条工艺性能试验,测试了熔敷金属化学成分、金相组织和力学性能。结果表明：研制的焊条工艺性能良好,金相组织为铁素体+贝氏体,熔敷金属化学成分及力学性能均满足设计要求,为新型钢制安全壳的焊接奠定了基础。     

核电站常规岛WB36CN1钢焊条的研制及其性能测试研究

对研制的核电站常规岛WB36CN1钢配套用焊条进行综合性能测试研究。研制的焊条焊接工艺性能理想,可适于全位置焊接。水银法测定焊条熔敷金属的扩散氢含量为1.6 mL/100 g。熔敷金属常温的抗拉强度为676 MPa,V型缺口Charpy冲击值为156 J。焊接工艺评定试验的接头力学性能指标均满足工程使用要求;接头焊缝金属的FATT50温度为-19℃;金相组织为针状贝氏体、索氏体和块状铁素体的混合组织。焊接接头抗拉强度在200~400℃高温范围内基本不变。400℃时效热处理,随时效时间的延长焊接接头抗拉强度呈下降趋势,焊缝区Charpy冲击韧性和布氏硬度变化不明显。     

EML8020模具焊条的研制

介绍了EML8020模具焊条研制原理,确定其焊缝组织为奥氏体加铁素体双相组织.分析了焊条药皮渣系对焊条性能的影响,确定了合理的药皮配方.所研制的焊条不仅工艺性能良好而且熔敷金属具有较高的力学性能.     

不同热处理状态9%Ni钢焊接接头的组织与韧性

针对两种不同热处理工艺获得的9%Ni钢,采用手工立焊进行焊接并对其接头的组织和韧性进行了研究.经-196℃低温夏比V形缺口冲击试验、金相组织分析,结果表明,双相区热处理后的9%Ni钢.其接头的低温韧性均高于调质热处理9%Ni钢焊接接头的低温韧性.母材及焊接热影响区中的组织形态及逆转奥氏体的分布是决定接头低温韧性的主要因素;焊缝金属的低温韧性主要与焊条熔敷金属的成分有关.采用小热输入、多层焊、低的层间温度,都可使两种9%Ni钢焊接接头获得较高的低温冲击韧性.     

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。     

6620型深冷耐蚀镍基特种焊条试制及性能研究

以国外进口同类产品作为参照,通过药皮组成的配方设计,研制了一种6620型深冷耐蚀镍基特种焊条,分别从焊接电弧稳定性、焊接过程飞溅大小、焊后脱渣等工艺性能进行了试验测定。同时结合光学金相、SEM扫描电镜观察及力学性能测试对熔敷金属组织性能作了深入研究。结果表明,所研制的镍基焊条基本与进口产品相当,在焊缝成形及焊后脱渣性能方面优于进口同类产品。对试制镍基焊条焊后所得熔敷金属进行微观组织分析,结果显示,焊条熔敷金属呈现单向奥氏体柱状晶形态,晶粒略显粗大,但总体尚未出现明显粗大化的趋势;所研制的焊条力学性能能够满足标准技术要求。     

热处理温度对熔敷金属组织及其硬度的影响

采用CHR172堆焊焊条,通过电弧焊工艺在45钢上进行堆焊试验.采用不同的热处理温度对试样进行回火热处理,分析和讨论了热处理温度对熔敷金属显微组织和显微硬度的影响.结果表明:回火温度不仅对熔敷金属的显微组织有影响,而且对硬质相的类型、性能及分布等也有影响;在400℃×2 h时熔敷金属组织主要是马氏体和残余奥氏体,在550℃×2h、700℃×2 h时出现了回火马氏体和M-A组元;由于母材稀释的影响和熔敷金属组织中的合金碳化物析出,熔敷金属的硬度随回火温度的升高而降低.     

碳和氮元素对高强度奥氏体焊缝组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析研究了碳、氮元素对奥氏体焊条熔敷金属组织和性能的影响.结果表明,随着碳含量的增加,熔敷金属晶界上M23C6碳化物析出物逐渐增多,析出颗粒增大,虽然熔敷金属的抗拉强度有所提高,但韧性明显降低,碳含量增加到一定程度后,对强度的影响趋于平缓,但对晶界碳化物的数量和尺寸仍然有强烈的促进作用,韧性持续降低,耐晶间腐蚀性能大大降低.随着氮含量的增加,抗拉强度呈持续上升趋势,同时韧性仍能保持在较高水平,晶界上析出碳化物少,抗晶间腐蚀性能良好.     

低温钢焊条W107DR的研制

通过优化焊条熔敷金属中的主要化学成分,提高了3.5％ Ni低温钢配套焊条熔敷金属的低温冲击韧性;研制了WI07DR低温钢焊条,其熔敷金属的冲击性能达到了进口焊条的实物水平.     

T/P92钢焊条的研制及其性能测试研究

对研制的T/P92钢配套焊条进行部分性能测试并对结果进行分析和探讨。试验结果表明,焊条熔渣的物理和化学参数具有理想的焊接工艺性能,PP-R727焊条的熔敷金属的力学性能均能满足工程要求,水银法测得PP-R727焊条的熔敷金属的扩散氢含量为2.1 mL/100 g,达到超低氢焊条水平。另外,测得PP-R727焊条熔敷金属的奥氏体转变开始温度A_(C1)为795℃。通过斜Y形坡口试验,测得PP-R727焊条的冷裂纹止裂预热温度为150℃。SEM分析结果表明,焊条熔敷金属在高温下具有良好的塑性和抗氧化性。     

元素V对奥氏体焊缝金属晶间腐蚀敏感性的影响

采用透射电镜(TEM)分析技术研究了1Cr19Ni23N焊条熔敷金属中钒含量对组织及对熔敷金属抗晶间腐蚀性能的影响.结果表明,低钒含量焊条熔敷金属组织中沿奥氏体晶界析出M23C6型富铬碳化物,在晶界附近形成贫铬层,导致晶间腐蚀的发生;高钒含量焊条熔敷金属组织中,V优先于Cr与C形成细小弥散的碳化钒分布在晶粒内部,使得该焊条在保持原较高碳含量的基础上,通过改变碳化物形态和分布达到了保持高强度和改善晶间腐蚀敏感性的目的.     

基于Design-Expert超高强钢金属粉芯焊丝焊接熔敷金属合金系优化设计研究

采用Design-Expert软件对超高强钢金属粉芯焊丝焊接熔敷金属合金系进行了优化设计,为使焊接熔敷金属生成复相分割组织,确定了合金体系中主合金系为Mn-Si-Cr-Mo-Ni,微合金系为Zr-Ti-Ce。通过Design-Expert优化设计对试验数据进行统计分析并建立响应曲面,建立了合金元素与熔敷金属力学性能的回归方程。结果表明,试验优化力学性能预测值与实测值达到很好的吻合,所研制的3-17号焊丝的最优合金配比为0. 05%C,1. 94%Mn,0. 64%Si,0. 42%Cr,0. 54%Mo,2. 46%Ni,0. 077%Zr,0. 040%Ti,0. 033%Ce,0. 010%P和0. 004%S,熔敷金属的抗拉强度为915 MPa,屈服强度为800MPa,断后伸长率为17. 0%,-40℃冲击吸收能量平均值为97 J,获得了最佳强韧性匹配。     

高温回火热处理对核级E316L不锈钢焊条熔敷金属性能的影响

对经历610℃恒温16 h高温热处理的E316L不锈钢焊条熔敷金属进行力学性能、抗晶间腐蚀性能和微观结构检验分析,结果表明:E316L不锈钢焊条熔敷金属室温抗拉强度升高,非比例延伸强度下降,断后伸长率下降,室温冲击吸收功下降10 J左右,微观组织中的岛状铁素体发生部分分解,析出相少量增加,但强度、断后伸长率、冲击吸收功、抗晶间腐蚀性能仍符合技术条件的要求,铁素体相基本特征未改变,少量M23C6析出相分布在奥氏体晶粒内部,未发生在晶界的聚集。研究表明,研发的E316L焊条熔敷金属经历610℃恒温16 h高温热处理后,其力学性能和抗腐蚀性能满足技术要求。     

稀土低合金耐磨钢焊条熔敷金属的组织和力学性能

针对低合金耐磨钢在使用过程中的特点，开发研制了两种稀土低合金耐磨铸钢焊条．对添加稀土铈焊条的熔敷金属显微组织和性能进行了分析。结果表明，稀土的加入能够细化熔敷金属显微组织、提高熔敷金属的冲击韧度；存同等条件下，添加稀土铈焊条比添加稀土钇焊条的熔敷金属的耐磨性要好；稀土能够提高熔敷金属耐磨性缘于稀土在熔敷金属中的细化晶粒及促使第二相粒予的均匀分布作用。     

9Ni钢镍基焊条焊接冶金性能分析

运用XRF、XRD、电子探针、金相显微镜、高温物性测试仪等测试方法对9Ni钢镍基焊条ENiCrMo-6的组成和焊接冶金反应进行了分析。结果表明,ENiCrMo-6焊条熔敷金属合金体系为Ni-Cr-Mo-Fe,形成单相奥氏体组织;焊芯为纯镍,通过药皮过渡Cr、Mo等其他合金元素,药皮中含有大量碱性氧化物、氟化物,熔渣是由金属氧化物、金属氟化物组成的盐-氧化物型熔渣,熔渣中存在的主要物相为CaF_2及其共混物。分析结果为9Ni钢焊条的研制和改进提供了试验研究和理论分析基础。     

热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在基体材料上堆焊一定厚度的耐磨金属.为了消除焊态过程中残留的残余应力,提高堆焊层熔敷金属的耐磨性能,本试验对基体材料进行了焊前预热,控制层间温度,焊后回火等工艺,分析了焊态、回火工艺下获得的耐磨熔敷金属的显微组织和显微硬度.结果表明,回火温度在400℃时,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度与焊态基本一致,其显微组织主要为马氏体和网状残奥氏体;550℃时,残余奥氏体转变为马氏体,且碳化物析出量增多,硬度升高;700℃时,马氏体分解,产生大量碳化物和α-Fe铁素体,硬度显著降低;保温时间延长,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度变化不大.     

国产核级E308L焊条优化设计与熔敷金属微观特征

对核电站核岛主设备用E308L不锈钢焊条熔敷金属元素影响规律分析、化学成分范围优化设计,并通过优化Creq,Nieq及其比值,使得E308L不锈钢焊条熔敷金属焊态和16 h高温消应力热处理后力学性能达到同一设计要求,E308L焊条熔覆金属以F—A模式凝固,铁素体相含量达到设计最优范围7%~12%,并以较小面积的岛状组织形态均匀分布在奥氏体基体中。该项研究为不锈钢类焊条熔敷金属成分及力学性能优化设计提供思路和借鉴。