P91钢焊缝650 ℃时效黑线缺陷分析

将P91钢焊缝在650 ℃分别时效210、1000、3000和5000 h,采用扫描电镜-X射线能谱分析(SEM-EDS)和复相分离技术(MPST)研究了焊缝黑线/正常组织区域的合金元素(Cr、Mo)的分布变化以及M₂₃C₆体积分数变化。结果表明,焊缝黑线缺陷区域组织由δ-铁素体和周边析出相M₂₃C₆组成,黑线组织上有显微裂纹和显微孔洞;黑线组织区域的Cr_eq较大,促进了δ-铁素体的生成;随着时效时间的延长,黑线组织区域基体中贫Cr较正常区域严重,M₂₃C₆相所占体积分数更多,且颗粒更易粗化。     

搅拌头转速对7B04铝合金搅拌摩擦焊焊缝成形和组织性能的影响

采用搅拌摩擦焊对7B04铝合金进行焊接,研究了搅拌头旋转速度对焊缝成形和微观组织、接头抗拉强度的影响规律.结果表明,当焊接速度为95 mm/min,搅拌头转速较低时焊缝表面均比较光滑,转速较高时焊缝表面均较为粗糙、存在较多的颗粒,当转速为750和950r/min时能获得良好的焊缝成形.转速为750r/min时焊接接头的强度较高、达到母材抗拉强度的97.4％,当转速高于750r/min时,其强度降低,当转速为950r/min时焊缝根部有明显的原始对接界面迁移形成的黑线,导致其接头强度只有母材的51％.     

7075铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷研究

利用搅拌摩擦焊方法对7075铝合金板进行了焊接实验,观察和分析了缺陷的显微结构及形成原因。结果表明:焊接工艺参数对接头缺陷的形成具有重要的影响。当工艺参数不恰当时,会在焊接接头的焊核区与返回侧的热机影响区之间产生一条明显的黑线,并且其对组织和性能产生较大的影响。经扫描电镜及能谱分析表明,该黑线其实就是在焊缝中未形成连接或不完全连接而出现的"裂纹状"缺陷,是一种残余界面线。     

核电PTR储罐下封头带垫板对接焊缝射线检测底片的黑线影像

对核电站反应堆换料水池和乏燃料水池冷却和处理系统(PTR储罐)下封头射线检测底片出现的两种黑线影像进行研究,结合底片影像特点对工件进行解剖验证,分析了黑线产生的原因及其特点,为后续带垫板对接焊缝射线检测底片的评定提供了参考。     

GH2132合金的焊接裂纹分析

GH2132板材焊接时出现焊缝开裂,为寻找开裂原因,解决开裂问题,对焊缝取样,利用光学显微镜和扫描电镜观察焊缝组织;对试样做拉伸实验,利用扫描电镜分析拉伸断口。结果表明,焊缝组织晶界上存在大量的富Ti、Mo的低熔点相,组织中有较多的生长孪晶。焊缝组织层错能较低,焊后冷却速度大,热应力大。焊缝断口上存在3类区域,分别为未熔合区、晶界开裂区以及韧性断裂区。晶界低熔点相的大量密集分布以及焊后较大的热应力共同导致了晶界沿析出相开裂。焊缝中同时存在未熔合区导致的内部孔洞和晶界低熔点相导致的结晶裂纹。     

X80管线钢焊缝金属中的针状铁素体

探讨了X80管线钢焊缝中针状铁素体的形成条件、对焊缝韧性的影响及针状铁素体控制机理。结果表明,X80管线钢焊缝组织是大量针状铁素体+少量先共析铁素体的混合组织。在针状铁素体影响因素中,起决定作用的是焊缝的化学成分和冷却速度。焊缝中针状铁素体形态和数量与焊缝韧性之间存在对应关系,焊接热输入对焊缝韧性的影响较复杂,存在一个热输入最佳值。优化的焊缝合金系统和化学成分是控制焊缝针状铁素体形成的必要条件,而合理的工艺方法和焊接参数(含热输入)则是控制针状铁素体形成的充分条件。     

P92类马氏体耐热钢焊缝黑线缺陷形成原因

通过对P92类马氏体钢焊缝黑色线性析出物缺陷(文中下称黑线)进行检测分析、原因及应力计算,确认缺陷为预热温度不足,因焊道发生马氏体相变、相变膨胀及相邻焊道的冷缩现象,导致在不完全相变区产生切应力,造成该区域产生大量晶格滑移、位错塞积,后期的高温回火过程位错回复产生空洞,并析出大量颗粒状M_(23)C_6相,导致周边贫铬贫碳形成铁素体组织;根据缺陷形成原因,提高预热温度,可减少黑线缺陷的形成。     

不等厚B340LA/B1500HS异种高强钢薄板TIG焊接头成形及组织性能

利用金相、显微硬度等测试手段对不等厚B340LA/B1500HS异种高强钢薄板TIG焊接头的成形、显微组织及硬度进行试验分析。试验结果表明,采用TIG焊能够获得外观成形良好、没有明显缺陷的异种高强钢焊接接头。随着焊接速度的增加,焊缝厚度和焊缝宽度逐渐变小;焊缝区主要存在珠光体和铁素体,当焊接速度较高时焊缝中存在一定的板条状马氏体组织。马氏体组织的存在促使高焊接速度条件下焊缝区硬度的显著提高,约为HV1200,而低焊接速度条件下焊缝区硬度约为HV550。     

7055铝合金挤压材黑线缺陷分析

利用高倍组织观察,结合能谱分析,对7055铝合金挤压材阳极氧化后的“黑线”缺陷进行了分析。结果表明:“黑线”区域为AlZr聚集导致。通过严格控制原料质量,改善AlZr中间合金组织;在合金成分范围内,适当降低Zr元素的含量;熔炼过程中适当提高加热温度及时间,使Al₃Zr粒子熔解等手段,可消除“黑线”缺陷。     

钛合金蒙皮骨架结构激光焊接工艺与组织研究

针对钛合金蒙皮骨架结构,研究了不同激光焊接工艺参数对其焊缝成形的影响,观察并分析了焊缝的微观组织形貌。结果表明:焊缝熔深、熔宽随着激光功率的升高和焊接速度的降低逐渐增加;骨架的宽度、厚度以及蒙皮与骨架间的间隙量对熔深、熔宽的影响不大,间隙量增大使焊缝表面咬边、凹陷明显;焊缝组织为针状马氏体α’组成的网篮组织,热影响区中存在少量细小马氏体组织,且呈梯度分布。由于马氏体的界面增强效应,焊缝横向显微硬度沿焊缝中心向母材逐渐降低;蒙皮上焊缝的显微硬度值略高于骨架上焊缝硬度值。     

回火温度对10Ni5CrMoV钢焊缝组织及性能影响

对10Ni5Cr Mo V钢焊接接头进行了不同焊后回火处理,对比分析了不同回火温度对焊缝组织、硬度以及韧性的影响规律。结果表明:焊后空冷条件下,焊缝组织中存在大量的片状马氏体,韧性较差;冲击断口中出现大面积较平区域,同时基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度较大。随着回火温度的升高,焊缝组织中的片状马氏体逐渐减少,板条状回火马氏体逐渐增多,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度逐渐减小,同时断口中的大面积较平区域逐渐减少,韧窝逐渐增多,焊缝的韧性逐渐提高。回火温度为600℃时,焊缝组织主要表现为细小的粒状回火索氏体,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度ΔH降低至150HV,同时断口中出现大量较小较深的断裂韧窝,韧性最好。     

输油管道用不锈钢TIG焊缝组织和性能研究

使用H0Cr20Ni14Mo3焊丝对2.5 mm厚的1Cr18Mn8Ni5N奥氏体不锈钢板进行TIG对接焊试验,通过调整垫板获得不同的焊缝组织,研究了1Cr18Mn8Ni5N不锈钢TIG焊缝的组织、力学性能及在3.5%Na Cl溶液的耐点蚀能力。结果表明:无垫板时,焊缝组织为奥氏体和δ铁素体,焊缝具有较高的强度和塑性,但其耐点蚀能力较差,腐蚀后焊缝中存在细小的点蚀坑和不均匀分布的直径为250~300μm的深点蚀坑。采用铜垫板时,焊缝组织为单一奥氏体,焊缝的强度、塑性与无垫板的焊缝相比较低,但具有更高的硬度和抗点蚀能力,腐蚀后焊缝中均匀分布着密集、细小的点蚀坑。     

Nano-composite Powder of Tungsten Coated Copper Produced by Thermo-chemistry Co-reduction

对Al-Mg-Mn-Zr-Er合金进行TIG焊接,研究了母材和焊缝的微观组织特征,重点研究了Er在焊缝中的存在形式及其对焊缝微观组织的影响.结果表明:Er在焊缝中以Al3Er相的形式存在,其中初生Al3Er具有细化晶粒的作用,次生Al3Er具有弥散强化的作用;在熔合线附近出现由细小等轴晶组成的细晶区,该区域的出现与Er元素的添加有关.     

温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响

为研究温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响,使用熔化极气体保护焊（MIG）方式焊接X70管线钢和2205双相不锈钢．对基材／焊缝界面的组织和不同温度下的CO2腐蚀形貌进行了观察和分析．结果表明,焊缝侧显微组织呈树枝状奥氏体组织;焊缝存在较窄的熔合区且存在第二类边界线,Ni,Cr等元素存在浓度梯度．与低温相比,高温下焊接接头微合金钢侧产生较严重的CO2腐蚀,微合金钢表面的腐蚀产物膜呈疏松状,焊缝侧腐蚀产物膜较致密．电解液中两侧母材及焊缝的电位差、温度的不同导致离子的迁移速率不同,造成微合金钢和焊缝的腐蚀倾向不同．     

Al元素对高强钢药芯焊丝焊缝金属组织和性能的影响

采用自行研制的高强钢药芯焊丝焊接Q960钢,通过改变药芯成分中Al元素的含量获得了含有不同Al元素的焊缝金属。利用拉伸试验、不同温度下冲击试验对焊缝金属的强度和韧性进行了测试;结合金相组织、扫描电镜观察等手段分析了Al元素对焊缝金属组织和性能的影响机理。结果表明:焊缝金属中Al元素含量的变化对接头抗拉强度和断后伸长率影响不大,但对焊缝金属冲击吸收能量影响较大。随着Al元素含量的增加,冲击吸收能量呈现先增大后降低的趋势。当Al元素含量较低时,易生成Al_2O_3氧化物,针状铁素体易形核和长大,有利于提高焊缝金属冲击吸收能量;当Al元素含量较高时,易生成Al N氮化物,同时组织中存在着δ-铁素体组织,造成焊缝金属冲击能量降低。     

酸轧2 GPa热成形钢焊缝断带原因分析及对策

针对某企业生产2 GPa热成形钢酸轧后焊缝断带的问题,利用金相显微镜和扫描电镜对断带试样进行了分析,并通过对焊接及酸轧工艺过程的调查,确定了焊缝断带的原因:带钢焊缝二次回火不充分,存在回火马氏体脆性组织;由于带钢强度高,圆盘剪易崩刃,切边质量较差,在轧制过程中形成边裂缺陷,当边裂缺陷处于焊缝时,诱导存在回火马氏体脆性组织的焊缝解理开裂,在张力的作用下撕扯开裂并贯穿整个焊缝而造成。为此,对焊缝二次回火工艺参数进行了优化,提高了加热功率和降低了带钢速度,以保证焊缝充分回火得到回火索氏体组织,避免了回火脆性组织;同时,通过优化圆盘剪工艺参数及加强剪切带钢边部质量检验,避免了酸轧后的边裂缺陷,杜绝了轧制时2 GPa高强带钢由于边裂缺陷诱发焊缝撕裂而造成的断带事故。     

硅对304不锈钢GMAW高速焊接头组织性能的影响

以不锈钢焊丝中Si元素含量不同对高速焊焊后焊缝成形以及接头组织性能为研究目的,采用GMAW焊接工艺方法,借助扫描电镜、XRD衍射图谱、拉伸以及微观硬度等力学性能测试作为分析手段,深入研究Si元素在焊缝内部空间分布规律,及其对焊后成形焊缝组织和力学性能的影响规律. 结果表明,焊丝中存在特定含量的Si元素,不仅能够增加熔池金属流动性,提高焊接过程稳定性,改善焊后焊缝成形;同时焊接速度可以大幅提高至120 cm/min;由于Si元素的存在,GMAW高速焊焊后接头组织主要为奥氏体+δ铁素体,焊缝组织得到优化. XRD衍射图谱中发现焊后接头组织中存在马氏体和渗碳体,焊后接头微观硬度有所增加,拉伸性能基本持平,且在拉伸断裂前有明显的颈缩,塑性及抗拉强度良好.     

进口机床主轴的失效分析

对进口机床主轴焊缝的显微组织和断口进行了失效分析，指出了焊缝热影响区组织不良，焊缝存在ＳｉＯ２，ＭｎＳ和ＦｅＳ等夹杂物是导致主轴焊缝断裂的主要原因。     

衬垫对铝合金焊接接头根部裂纹的影响

T形单V对接接头根部存在裂纹缺陷,显微组织及断口形貌均表明该裂纹为结晶裂纹。分析认为:打底焊缝凝固收缩过程中,与不锈钢衬垫粘连的焊缝表层组织受内部组织的牵拉产生较大的拉应力,这是该裂纹产生的重要诱因。将不锈钢平衬垫加工为带有55°坡口的衬垫,可以改善焊缝表层组织受力状况,显著降低裂纹出现的频率。     

440CL钢轮辋焊缝开裂的原因

440CL钢汽车轮辋焊缝在扩径过程中开裂。对焊缝开裂的两件轮辋(被编为1和2号)进行了宏观检验、化学成分分析、断口分析、硬度测定、金相检验和能谱分析,以明确焊缝开裂的原因。结果表明：1号轮辋与2号轮辋焊缝开裂的原因不同,1号轮辋是铜脉冲电极受热熔化并进入焊缝,焊缝有块状铁素体和魏氏组织,力学性能降低,扩径或滚压变形时焊缝开裂;2号轮辋是闪光焊时热输入量较大,导致焊缝形成网状铁素体和魏氏组织等异常组织,晶粒粗化,且存在密集氢气孔,从而焊缝力学性能降低,扩径时开裂。