耐蚀钢轨U68CuCr铝热焊工艺试验

耐蚀钢轨U68Cu Cr是新研发的钢轨品种,通过对铝热焊接工艺试验,制定出耐蚀钢轨铝热焊接工艺。试验结果表明,采用国产焊剂,轨头预热7 min,预热温度达到880℃,预留轨缝27 mm条件下进行铝热焊,焊接后焊缝组织为珠光体+铁素体,焊缝处抗拉强度Rm为815 MPa,断后伸长率为2.3%,钢轨熔合区冲击功Aku为7.1 J,焊缝布氏硬度为285 HB,软化区宽度不大于20 mm,静弯和实物疲劳性能合格,焊头各项性能满足TB/T 1632-2005《钢轨焊接》的要求。采用闪光焊工艺焊接的这种钢轨,已在京广铁路上使用。     

TIG焊接热循环对AZ31B镁合金硬度的影响

以AZ31B镁合金为研究对象，采用TIG焊方法进行焊接，考察了焊接热循环对镁合金的硬度的影响。测量、比较、分析了焊缝、热影响区、母材的硬度。结果表明，表面处理过程（研磨、抛光、侵蚀液体及工艺等）对镁合金硬度的影响很大，直接影响到“焊接工艺-硬度”之间关系。与母材相比，由于焊缝的冷却速率高，组织细小，硬度较高。热影响区的组织虽比母材粗大，但硬度与母材相近。焊缝区不同部位的硬度存在一定差异。     

LNG低温储罐用9Ni钢板焊接接头性能研究

以26.5 mm厚度规格9Ni钢板焊接接头为对象,研究了电弧手工焊(SMAW)、埋弧自动焊(SAW)焊接接头的拉伸、低温韧性以及硬度等性能.结果表明:常温焊缝处屈服强度较低,但在-163℃的服役温度下,焊缝处屈服强度超过650 MPa;焊接接头的韧性薄弱环节在熔合线区域;焊接接头的硬度表现为焊缝及母材低,熔合线及靠近熔...     

8090Al-Li合金无中间层真空扩散焊接工艺与性能研究

采用适当的工艺条件，探讨8090Al-Li合金进行真空扩散焊接的可行性。通过对接头处力学性能测试，筛选出优化的工艺参数，并对接头处金相组织、断口形貌、显微硬度的测试和分析。结果表明：采用400目（0．038mm）金相砂纸磨削－酸碱清洗－加有利保护剂的方案取得了较好的焊接接头。其最佳工艺参数为：545℃，压力为1．5MPa，保温时间4h，此时焊缝的剪切强度达到基体剪切强度的70％。     

大线能量焊接用EH420海工钢生产工艺及焊接性能

河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiO_x?MgO?CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术（Improve the toughness of HAZ by forming TiO_x?MgO?CaO fine particles in steel）,成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格（H30）和60 mm厚度规格（H60）EH420海洋工程用钢。母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26%和24.5%,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求。采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm?1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和?40 ℃冲击韧性进行了分析和测试。结果表明,试制钢中形成的CaO(?MgO)?Al₂O₃?TiO_x?MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性。另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm?1和224 kJ·cm?1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J。      

JFE开发的高抗磨和抗滚动接触疲劳的重载铁路用SP3钢轨

IFE制钢公司开发了高性能珠光体钢轨（sv3）,这种钢轨应用在重载铁路上具有良好的耐磨性和抗滚动接触疲劳性（RCF）特点。为了能够获得良好的抗磨和滚动接触抗疲劳性（RCF）,SP3钢轨需要采用适当的合金设计以及最佳的生产条件,包括热机械控轧工艺（TMCP）。在钢轨表面,SP3的层间隙极其细小,可达0．07μm,表面布氏硬度≥420（HB420）。另外,SP3钢轨从轨头表面算起至25．4毫米的硬度超过HB370。SP3钢轨良好的耐磨性和抗滚动接触疲劳性的特点已经在北美重载铁路的实际性能测试中得到了验证。在实验中,SP3与传统的HB390热处理钢轨相比,耐磨性要高出10％,轨头上没有任何诸如脱皮和掉皮等疲劳损伤的痕迹。     

电子束焊喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的组织性能研究

采用电子束焊接的方法对10 mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金板进行了拼焊实验。采用金相显微镜、扫描电镜、室温拉伸实验、显微硬度等方法分析了焊接接头的微观组织,测试了焊接接头的力学性能及显微硬度。结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金焊接接头由三个区域(近缝区母材,焊核区,热影响区)组成。焊缝宽为0.3～1.0 mm,焊核区由尺寸约3～8μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界分布,晶内析出相较少;热影响区大部分保留了母材的原始组织特征,小部分区域发生了重熔。从焊缝区到母材,显微硬度值逐渐下降,焊缝区硬度值高出母材约35。经T6处理后,焊接接头强度约为母材的82%。     

Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材焊接接头的组织与性能

采用光学显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材熔化极惰性气体保护焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊缝中心区为枝晶,靠近母材侧的焊缝熔合区为柱状晶,母材为等轴晶,但靠近焊缝熔合区的母材晶粒发生了长大。焊接接头的硬度以焊缝为中心呈对称分布,从母材到焊缝中心,硬度先下降后上升再下降。焊缝中心区的硬度最低,为86~105(HV)。焊接接头的抗拉强度为309MPa,屈服强度为237MPa,伸长率为4.75%,挤压材的焊接强度系数为0.76。     

转速、焊速对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊性能的影响

对3 mm厚6061-T6铝合金板材的搅拌摩擦焊工艺进行试验研究,分析了在搅拌摩擦焊焊接过程中不同搅拌头转速、焊接速度对焊接接头力学性能和焊缝中"S"线缺陷的影响。研究结果表明,当搅拌头转速保持在1 200 r·min~(-1)时,焊接工艺窗口较宽;当焊接速度为700 mm·min~(-1)、搅拌头的旋转速度为1 200 r·min~(-1)时焊缝的强度最高,为251.608 MPa,焊缝强度达到了母材的81.16%。焊接过程中提高搅拌头的旋转速度、减小焊接速度能够减少焊缝中"S"线缺陷的产生。     

防护型车用超高强钢的焊接性及焊接工艺

常规工艺大都采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝焊接来避免出现焊接裂纹等缺陷,然而采用这类焊丝焊接的接头抗拉强度和硬度会大幅降低,使得车辆的防护性能也随之降低甚至失效。为了使超高强钢焊接接头的强度和硬度达到较高的使用要求,针对超高强钢(抗拉强度1 500MPa以上)的焊接性及焊接工艺进行了研究。通过理论分析,选取了与母材组织匹配的超低碳马氏体不锈钢焊材,制定了与之匹配的工艺方法及参数,使得焊接后接头与母材组织均为马氏体组织,且有效消除了焊接裂纹等缺陷,从而实现了焊接接头抗拉强度达到母材抗拉强度的70%以上,硬度与母材硬度相当的目标。在试验过程中,采用最经济的MAG焊焊接方法和较容易控制的预热温度,较为经济地满足了工业化生产应用。     

1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

工程机械用HG50和CF60钢的动态断裂韧性

研究了两种低合金高强度工程机械用钢－ＨＧ５０和ＣＦ６０的母材和焊接接头（包括焊缝和焊接热影响区）在三种压头位移速率下的断裂韧性随着温度的变化行为，分析了加载速率和焊接工艺对于其断裂韧性的影响。结果表明：ＨＧ５０和ＣＦ６０钢的断裂韧性尽管对于加载速率很敏感，仍然具有较好的动态断裂韧性，适于用做承受冲击的工程机械的受力构件；焊接过程可造成韧－脆转变温度的升高，加大了韧－脆转变曲线过渡区的温度范围，并使     

纯镍N6填丝等离子焊接工艺及接头组织性能的研究

试验采用等离子弧焊设备对工业纯镍N6板材进行填充焊丝等离子焊接工艺试验。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等手段分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用合理的焊接工艺参数可以得到成形良好的焊缝,填丝焊接接头抗拉强度为333 MPa,其抗拉强度达到母材强度的97.6%,不填丝焊接接头抗拉强度为240 MPa,达到母材强度的70.5%;母材为均匀细小的等轴晶,填丝接头焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;填丝接头基体为γ-Ni组织,同时存在γ'(Ni3(Al,Ti)C)强化相,填丝接头拉伸断口表现为韧-脆混合断裂,焊接接头硬度最低值出现在热影响区;与母材相比,不填丝接头焊缝区与热影响区晶粒粗大,其基体组织为单相奥氏体,不填丝接头拉伸断口表现为脆性断裂,硬度最低值出现在接头热影响区。     

人工时效对6082铝合金焊接接头组织和性能的影响

对6082-T6和6082-T4铝合金搅拌摩擦焊接头进行人工时效处理,并采用金相组织观察、拉伸力学性能和显微硬度测试等途径研究了焊后人工时效对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明:人工时效后组织内析出物的尺寸明显减小,但对焊缝晶粒尺寸无明显影响;人工时效后6082-T6焊接接头抗拉强度由269.5 MPa提高至306.5 MPa,6082-T4焊接接头的抗拉强度由208 MPa提高至335 MPa,后者的力学性能优于前者,可接近母材抗拉强度;人工时效后,6082-T6焊缝焊核中心硬度值从91 HV升至114 HV,6082-T4焊缝与母材硬度均显著提升,焊核中心硬度值从85 HV升至118 HV,母材硬度从85 HV提升至122 HV。     

马弗用BSTMUF601厚板焊接接头的组织与性能试验研究

试验采用金相显微镜(OM)、洛氏硬度计及高温拉伸力学性能测试,定量分析光亮退火马弗用BSTMUF601厚板焊接接头组织特征、硬度分布及高温力学性能。结果表明,焊接热影响区组织过渡良好,焊缝区未见裂纹、气孔和夹杂等缺陷;马弗管的焊接工艺增强了原来母材材料的硬度指标;母材区与焊缝区均在1 100℃的条件下力学性能达到最优。通过对焊接工艺的可靠性进行评价,为低成本马弗管的国产化应用提供依据。     

转炉大齿轮焊接分析

针对中碳调质钢35CrMo可焊性较差和齿圈的工作特点,选用力学性能低于母材的E4316焊条,焊前在200℃~250℃整体预热以减缓焊接接头的冷却速度,施焊过程中控制层间温度保持在200℃~250℃。通过改进焊接工艺的方法,制定了较为合理的装配顺序和焊接工艺,及时进行焊后热处理消除焊接残余应力,控制了焊接变形和裂纹的形成,取得了很好的效果。     

神户制钢公司开发出建筑结构用780MPa级钢板

随着钢结构建筑物的高层化和大型化,日本对高强度钢在钢结构物的应用进行了研究。除了特殊用途外,真正将高强度钢应用于钢结构的强度等级仍停留在590MPa。490—590MPa级钢板相比,780MPa级钢板的焊接施工性（耐裂纹性和高焊接输入热的特性）欠佳,这是造成其应用的障碍之一。关于耐裂纹性,590MPa级钢板不需要进行焊接预热。而780MPa级钢板通常需要进行焊接预热。另外,要确保高焊接输入热时的焊接热影响区（HAZ）的韧性是很困难的,     

高温不锈轴承钢Cr14Mo4的热处理、组织和性能

试验研究了电渣重熔Cr14M950～1 200 ℃淬火、450～550 ℃回火后钢的组织和性能.结果表明,(890±20)℃退火后钢的HB硬度值207～255;1 100～1 120 ℃淬火500～525 ℃四次回火后钢的组织由细针状回火马氏体、残余奥氏体和碳化物组成,HRC硬度值61,断裂韧性KIC为31.5～32.1 MPa·m1/2;Cr14Mo4钢200 ℃高温接触疲劳寿命L10为1.1×105,并且Cr14Mo4钢具有较好的耐磨性能.     

煤矿液压支架用高强钢的焊接性能

为了实现Q550D高强度中厚板的高质量焊接,从而促进其在煤矿液压支架领域的推广应用,采用CO₂半自动气体保护焊对煤矿液压支架用550 MPa级高强度中厚板进行了焊接试验,采用金相显微镜观察了焊接接头的显微组织,采用电子背散射技术和透射电子显微镜观察了焊接接头粗晶区的晶体学特征和精细形貌,采用拉伸和冲击试验机测定了焊接接头的综合力学性能。结果表明,焊接接头的屈服强度为655 MPa、抗拉强度为747 MPa、断后伸长率为18.5%,在母材处发生断裂;焊缝、熔合线、熔合线向外1 mm、熔合线向外3 mm和熔合线向外5 mm处的-20℃冲击吸收功分别为82、113、106、124和159 J;焊缝、粗晶区、细晶区、临界区和母材各区域的平均硬度值分别为294.07HV、293.18HV、264.67HV、275.02HV和278.49HV。与母材相比,焊缝和粗晶区为局部硬化区,硬化率分别为5.59%和5.27%,细晶区和临界区分别为局部软化区,软化率分别为4.96%和1.25%。高位错密度的针状铁素体板条纵横交错、彼此咬合,可有效阻碍裂纹的扩展,从而改善了粗晶区的力学性能...     

A387Gr11CL2钢板焊接性研究

采用埋弧焊工艺,对成分优化的A387Gr11CL2钢板在较低预热温度下的焊接性进行了研究,并利用金相显微镜、硬度计、万能试验机及冲击试验机,分析了焊接接头的组织、硬度、拉伸性能、冲击性能和冷弯性能。结果表明,焊接板经过60℃预热,并采用线能量为38～41 k J/cm的埋弧焊进行焊接,再经715℃×360 min的焊后热处理工艺,可获得性能合格的焊接接头。焊接区和热影响区虽然晶粒粗大,硬度均高于母材,但是经过焊后热处理后冷裂纹倾向不大;强度和延伸率相对于母材有小幅度下降,但仍满足标准要求,冷弯性能亦合格;焊接接头各位置-30℃冲击功均在80 J以上,远高于标准要求的47 J。