304&Q235异种钢TIG焊接接头组织及力学性能研究

为了充分发挥材料各自的优势,异种钢材料的组合应用应运而生.本文采用TIG焊对Q235普通碳钢和304奥氏体不锈钢进行异种钢焊接试验,并采用控制变量的方法优化焊接工艺,获取符合工程实践要求的焊接接头.结合金相显微镜以及扫描电镜对焊接接头各区域微观组织演变过程进行观察,采用X射线衍射仪对焊缝进行物相分析,利用万能拉伸试验机...     

钢铜异种金属焊接接头组织与性能

采用镍基焊材钨极氩弧焊制备T2/Q345钢铜异种金属焊接接头,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、万能材料试验机进行接头组织和性能分析。焊接接头中焊缝金属与两侧母材具有良好的物理、化学相容性。焊缝金属为具有柱状树枝晶和等轴晶的面心立方γ相。由于氩弧焊热源集中及铜合金的导热能力较高,热影响区两侧粗晶区范围较小。成分分析结果显示,在靠近熔合线的铜合金母材区域发生了Ni、Cr元素扩散现象。拉伸试验结果表明,焊接接头断裂在铜合金母材位置,该处显微硬度最低,接头表现出良好的力学性能。     

纯镍与304不锈钢激光异种焊接的工艺及其接头的组织性能

采用高密度Nd:YAG固态连续激光器对N6纯镍和304奥氏体不锈钢进行了焊接工艺实验,探究了激光功率和离焦量对焊缝成形的影响。对接头进行了拉伸强度和硬度的测试,并结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等手段分析了接头的微观组织。结果表明:N6纯镍一侧热影响区晶粒长大明显,焊缝区靠近两侧熔合线附近为向焊缝中心区域生长的柱状晶,焊缝中心区域存在细小的胞晶区域;N6热影响区的显微硬度最低,焊缝的显微硬度介于N6镍母材和304不锈钢母材之间;接头拉伸断裂位置在焊缝区,抗拉强度达到N6纯镍母材的90%以上,可以满足实际情况下的使用要求。拉伸断口表现为准解理断裂。     

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。     

异种高强度车身钢激光焊接接头组织及性能

采用扫描电镜、硬度计和拉伸试验机对DP980/HSLA异种高强度车身钢板激光焊接接头组织及力学性能进行研究。结果表明,在异种钢板焊接接头熔合区生成了马氏体组织。在靠近DP980钢一侧热影响区生成了回火马氏体,靠近HSLA钢一侧热影响区生成了马氏体和贝氏体的混合组织。在拉伸载荷下,断裂发生于HSLA钢母材,说明接头力学性能优越。     

T92/Super304H异种钢焊接接头组织分析

利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和X-射线衍射等方法研究了T92/Super304H异种钢焊接接头的微观组织.结果表明,焊缝金属的基体组织为奥氏体胞状树枝晶,组织中有析出相分布,其主要为M23C6和NbC;Super304H钢侧热影响区的组织亦为奥氏体+析出相,但析出相的种类为NbC、富Cu相和M23C6;而T92钢侧热影响区组织则为回火马氏体+析出相,析出相主要为M23C6,在熔合区两侧没出现明显的增碳脱碳层.     

焊接速度对异种不锈钢激光焊接接头组织与性能的影响

以1 mm厚0Cr18Ni9和1Cr17Ni2两种不锈钢激光双面焊接接头为研究对象,对不同焊接速度下接头的宏观形貌、金相组织、显微硬度和抗拉性能进行了分析。结果表明:焊接速度过小会导致焊缝表面出现飞溅和焊瘤等缺陷,提高焊接速度可改善焊缝表面质量,但熔池深度也随之减小。热影响区分为四个形状不规则的区域,以晶粒粗大的柱状晶为主;随着焊接速度增大,焊缝组织晶粒逐渐得到细化,硬度降低,接头试样的伸长率和抗拉强度均先增大后减小。焊接速度大于400 mm/min或低于250 mm/min都无法获得性能优良的焊接接头,当焊接速度为300～350 mm/min时,接头组织均匀致密,抗拉强度超过了0Cr18Ni9母材。     

焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜并通过常温拉伸弯曲、低温冲击以及显微硬度等试验研究了FCAW，SMAW和GTAW三种不同的焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响. 结果表明，三种焊接工艺条件下，焊缝金相组织都为δ铁素体+奥氏体，但δ铁素体含量及形态分布有明显差异；FCAW焊缝中蠕虫状δ铁素体和GTAW焊缝中针状δ铁素体可有效提高韧性，故冲击韧性较高，SMAW焊缝中骨骼状δ铁素体对韧性不利，冲击韧性最低，且随冲击吸收能量的降低断口由韧性断裂转变为脆性断裂；三种焊接工艺条件下，焊接接头综合力学性能表现良好，整体显微硬度值变化不大.     

低合金钢与双相不锈钢异种金属焊接接头组织和性能的研究

采用2507超级双相不锈钢(2507SDSS)、X80管线钢作为基材,使用熔化极气体保护焊(MIG)技术,制备了2507 SDSS/X80异种金属焊接接头。对异种金属焊接接头不同区域的微观组织结构进行表征,分析焊接接头的组织和性能。结果表明,在熔合界面与II型界面之间存在明显的Fe、Cr、Ni、Mo、Mn浓度梯度,稀释区具有最高的硬度。X80钢与焊缝金属构成电偶腐蚀,将加速低碳钢的腐蚀,是工业应用中的薄弱环节。     

310不锈钢焊接接头组织及性能研究

采用氩弧焊+手工焊焊接工艺对310不锈钢进行焊接,研究了其焊接接头的组织与性能。结果表明,采用此工艺能得到优良的焊缝力学性能,抗拉强度达到560 MPa以上,弯曲试验合格,-104℃低温平均冲击功达到34 J以上,满足相关标准,且抗晶间腐蚀能力较强。最后通过硬度及金相分析,确定了最佳固溶热处理温度为1040℃。     

Inconel 690/321不锈钢异种金属焊接接头组织与性能研究

针对Inconel 690/321不锈钢异种金属多层多道焊接中可能出现裂纹、未焊透、未熔合等缺陷,并伴随出现劣化组织,导致接头性能降低的问题,通过金相组织分析、化学成分分析和显微硬度测试,开展了异种金属焊接接头组织与性能研究。结果表明:各区域均为正常的焊接组织,无明显的焊接缺陷,劣化区中有TiC,但接头硬度整体偏低,塑性良好;在多层多道焊过程中,后道层对前道层焊缝区的回火作用改善了组织,性能未受明显影响。     

工艺参数对304不锈钢焊接接头组织性能的影响

采用光纤激光器对0.8 mm厚的304不锈钢薄板进行对接焊接试验,研究工艺参数对焊接接头的组织及力学性能的影响.基于两因素两水平的正交试验,以焊缝宽深比、显微硬度为指标,获得最佳焊接工艺参数,即焊接速度1300mm/min,激光功率1000 W.结果表明,焊接速度和激光功率对焊缝宽深比呈负相关性.焊缝中心为均匀、细小的...     

不锈钢同种焊接接头组织及性能

采用填加或不填加1Cr18Ni9Ti焊丝,对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和1Cr13马氏体不锈钢进行直流钨极氩弧焊试验。采用金相显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度仪、扫描电子显微镜等分析测试手段研究了焊接接头各区域的显微组织、接头的力学性能、断口形貌特征等。并通过对两种材料所形成的同种组织焊接接头组织和性能的对比,确定了不锈钢板的焊接工艺。     

不同焊接工艺下304不锈钢焊接接头组织及力学性能的研究

分别采用手工电弧焊(SMAW)和钨极氩弧焊(GTAW)对304不锈钢进行焊接,采用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机对焊接接头的组织及力学性能进行了观察分析及测试。结果表明:两种焊接工艺焊接接头的组织均为奥氏体,SMAW焊缝区为粗大树枝晶,而GTAW的焊缝区为细小的树枝晶,焊缝与母材熔合良好;GTAW接头的显微硬度均高于SMAW,接头从焊缝区到热影响区到母材硬度均呈先上升后下降的趋势,SMAW和GTAW焊缝区的硬度分别为175 HV和205 HV;SMAW和GTAW接头的抗拉强度分别为623.6 MPa和690.7 MPa,断裂位置均为母材,弯曲试验合格,接头塑性良好;GTAW接头组织和性能优于SMAW。     

Q345/316L异种钢焊接接头组织与性能研究

采用手工钨极氩弧焊方法对Q345/316L异种钢进行焊接,对其焊接接头的力学性能、耐腐蚀性进行了测试,并对接头的金相组织和表面腐蚀形貌进行了观察分析。结果表明:拉伸试样断裂在抗拉强度较低的Q345母材侧;碳钢侧熔合线附近存在较窄的碳迁移层;焊缝金属的强度、硬度和耐腐蚀性都较高。     

E36钢与304钢光纤激光焊接接头的组织和性能

采用光纤激光对E36船体用钢与304不锈钢进行焊接,分析了焊缝和热影响区的宏观形貌及微观组织,并测试了显微硬度和拉伸性能及Cr、Ni和C元素的分布情况。结果表明:光纤激光对异种钢焊接的焊缝成形良好。焊缝边界区域为细晶区,近中心区为树枝晶和胞状晶。最高硬度值出现在焊缝区。拉伸试样均断在E36基体上。C分布较均衡,Ni和Cr分布差异较大。     

异种钢激光焊接接头热成型后的组织与性能

采用激光填丝的方法对带有Al Si镀层的22MnB5和6Mn6异种热成型钢进行了拼焊,并对焊缝进行了焊后热成型实验。通过金相显微镜、维氏硬度计和拉伸试验机对热成型前后焊缝截面的宏观形貌、显微组织、硬度和拉伸性能进行了观察和测试。结果显示,在本文所提供的焊接参数条件下,可以获得焊缝成形良好的接头,且在拉伸测试中均断裂于6Mn6母材一侧(热成型后)。焊缝组织在热成型前后均以粗大的板条马氏体为主。Al Si镀层在焊接过程中被卷入焊缝形成带状和块状的富铝相,并在热成型后形成条块状分布的δ铁素体,但未导致接头在拉伸测试中断于焊缝。焊后母材硬度均低于200 HV,焊缝则在500 HV左右;热成型后焊缝硬度下降至370 HV左右,22MnB5母材上升至500 HV左右,6Mn6母材则在250 HV左右。     

异种钢接头焊接试验

针对低合金钢、铬钼钢与不锈钢的异种接头组织、性能相差较大、甚至产生裂纹等问题,对比焊条选用、预热、热处理对接头组织性能的影响进行了焊接试验。     

氩气流量对304不锈钢激光焊接接头组织性能的影响

使用ND:YAG激光焊接对板厚为1 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,利用金相显微镜、万能试验机等分析测试手段,研究了不同氩气流量对其焊接接头组织性能的影响。结果表明:以脉冲激光为加载热源在焊接电流170 A、脉宽13 ms、频率3 Hz、焊接速度50 mm/min、离焦量-1 mm、氩气流量11 L/min的焊接工艺参数下,焊接接头可获得最佳表面外观和综合力学性能。焊接接头近缝区主要是细小柱状晶体,焊缝中心区主要是细小的树枝晶和微量的胞状晶,氩气保护使焊缝中心区的等轴晶区增大;焊接接头抗拉强度均高于母材抗拉强度的85%;焊缝中心区显微硬度母材显微硬度热影响区显微硬度。