经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

合金元素对建筑钢结构用耐火耐候焊丝性能的影响

采用不同成分的Q460 MPa级耐火耐候埋弧焊丝搭配SJ101焊剂进行熔敷金属的焊接,通过冲击试验、高温拉伸试验、电化学腐蚀试验及周浸腐蚀试验研究了合金元素对焊丝熔敷金属冲击性能、高温性能和耐蚀性能的影响。结果表明,Cr促进熔敷金属组织中先共析铁素体的生成,影响冲击韧性; w(Mo)在0.4%以上有助于焊丝满足Q460 MPa级耐火性能要求; Ni-Mo-Cu成分体系的焊丝可以满足与母材匹配的耐蚀性要求。     

S450EW焊接接头在NaHSO_3溶液中的腐蚀行为研究

采用熔化极富氩气体保护焊进行S450EW同种金属焊接,并利用电化学测试研究了焊接接头不同区域的耐蚀性能。结果表明,S450EW焊接接头母材区和焊缝区显微组织均为粒状贝氏体,热影响区为铁素体和珠光体的混合组织。焊缝区主要发生均匀腐蚀,但母材区和热影响区以局部腐蚀为主,而且热影响区腐蚀程度更深。焊丝中较高的Ni含量使得焊缝区抗大气腐蚀性能较好,而热影响区铁素体和珠光体两相组织导致其腐蚀速率较高。     

不同耐候指数焊丝对Q420qENH焊接接头冲击及腐蚀性能的影响

采用不同耐候指数的焊丝焊接了首钢生产的50mm厚Q420q ENH耐候桥梁钢,通过冲击试验、电化学试验及周浸腐蚀试验研究了接头焊缝区的冲击性能及焊接接头的腐蚀性能。结果表明,耐候焊丝获得的焊缝区冲击性能优于普通焊丝;焊缝的开路电位高于普通焊丝,焊接接头的腐蚀性能优于普通焊丝。     

原油船货油舱用耐蚀钢及焊接接头腐蚀性能研究

根据国际海事组织《油船货油舱耐蚀钢认可试验程序》,对新开发的SGNS-A32级货油舱用耐蚀钢及其焊接接头进行浸泡腐蚀试验,并辅以金相分析、电化学试验等研究手段,探讨了成分、组织等对耐蚀钢腐蚀行为的影响。结果表明,耐蚀钢板和焊接接头的力学性能和腐蚀性能均满足国际海事组织标准要求,钢板浸泡均匀腐蚀速率0.3mm/a,焊接接头焊缝与母材间腐蚀深度小于12μm;耐蚀钢板组织为铁素体+珠光体组织,焊缝组织为铁素体+贝氏体,热影响区组织为贝氏体;母材的自腐蚀电位较正,其次是焊缝,热影响区的自腐蚀电位最负。     

焊丝成分对耐候钢焊接飞溅及焊缝组织和性能的影响

针对目前采用现有的焊接材料和焊接工艺在耐候钢MAG焊中出现的焊接飞溅大、焊丝熔敷效率低、电弧稳定性差、焊缝表面成形不良等问题,对比研究了自制超低碳耐候钢焊丝与商用CHW-55CNH耐候钢焊丝的飞溅率大小,并分析了两种焊丝熔敷金属的组织和性能。结果表明,超低碳耐候钢焊丝的焊接飞溅率比CHW-55CNH焊丝降低了78.8%。超低碳焊丝熔敷金属中针状铁素体组织的数量明显增加,而先共析铁素体和侧板条铁素体数量减少,且熔敷金属的晶粒尺寸更加细小、均匀。超低碳焊丝熔敷金属的抗拉强度为640 MPa,室温下冲击吸收功为163 J。而耐候钢焊丝CHW-55CNH抗拉强度为637 MPa,室温下冲击吸收功为173 J,两种焊丝熔敷金属的强韧性能相当。     

Q960高强钢焊接接头组织及力学性能

使用电弧焊和激光-电弧复合焊2种焊接工艺对高强钢Q960钢板进行对接焊试验,焊接材料选用遵循等强匹配原则,对焊接接头金相组织、拉伸性能、冲击韧性以及耐蚀性进行了试验评价和分析,结果表明：焊接接头抗拉强度和冲击吸收功均满足Q960板材标准要求;电弧焊焊缝中心为铁素体和粒状贝氏体组织,断裂发生于焊缝,选用激光-电弧复合焊工艺后,焊缝中心主要为板条贝氏体组织,强度提高,拉伸试样断裂于母材。周期浸润腐蚀试验结果表明：Q960钢焊接接头耐腐蚀性与耐候型S355钢焊接接头耐腐蚀性相当。     

690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性研究

采用周期浸润腐蚀实验和电化学测试方法，结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等表面测试技术研究了690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性。结果表明，在腐蚀初期，由于微观组织的不同，以铁素体为主的焊缝区耐蚀性优于贝氏体为主的母材区，同样由于晶粒粗大且分布不均匀导致贝氏体组织的热影响区耐蚀性最差，焊接接头不同微区域未发生明显电偶腐蚀；在腐蚀后期，Cu、Cr等在焊接接头不同区域的锈层中明显富集，Ni在焊缝区锈层中富集量远高于母材区和热影响区，焊缝区由于合金元素含量较高使其锈层更加平整致密且具有较高的极化电阻和阻抗值，导致整个焊接接头的耐蚀性能好于母材。     

高性能耐火耐候建筑用钢WGJ510C2的焊接材料及焊接性研究

WGJ510C2钢是国内自主研发的一种高性能耐火耐候建筑钢.本文针对WGJ510C2钢进行了气保焊焊接性能试验研究,内容包括焊丝熔敷金属性能试验、焊接接头常规力学性能试验、高温拉伸性能试验、硬度试验及金相组织分析.试验结果表明,焊接接头常温拉伸性能和高温拉伸性能均满足WGJ510C2钢技术条件要求,接头三区低温冲击功有很大的富余量.因此,采用气保焊方法及NHG-1焊丝匹配WGJ510C2钢,焊接接头综合性能指标完全满足高层建筑用钢焊接技术要求.     

16MnDR焊接接头的低温力学性能

用药芯焊丝 气保焊方法对16MnDR进行焊接,试验了焊接接头的低温拉伸、弯曲和冲击性能,结果为:-40℃拉伸试验都断在母材上;-40℃侧弯试验全部合格;-40℃和-50℃焊缝和热影响区的冲击值都大于标准要求的34 J.分析了焊缝金属的化学成分,结果表明:焊缝金属中C、Si和Mn含量合适,并含有对提高低温性能有益的Ni和微量V.光学显微镜观察焊缝的微观组织表明,各层焊缝中都有大量细小的针状铁素体,有利于接头的低温力学性能.     

细晶Q420低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用CO2气体保护焊对细晶Q420低合金高强钢进行焊接,用光学显微镜、扫描电镜分析了焊接接头显微组织及断口形貌,试验测试了焊接接头拉伸、弯曲及冲击性能.结果表明,细晶Q420钢母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,选用ER55-G焊丝所得焊接接头焊缝金属具有比母材更高的抗拉强度,焊缝及热影响区均具有良好的冲击性能,断口为典型韧窝状延性断裂形态.在所选焊接工艺参数下,其热影响区表现出比焊缝金属更好的冲击性能.     

4.5Cr耐候钢GMAW接头组织及力学性能研究

在不预热的条件下,采用TH650EW型焊丝对4.5Cr耐候钢进行熔化极气体保护焊(GMAW)试验。通过扫描电镜观察和力学性能试验,分析焊接接头的微观组织及力学性能。结果表明,焊缝区组织主要由粒状贝氏体与马氏体组成;粗晶热影响区组织主要为马氏体,细晶热影响区组织由细小的贝氏体和铁素体组成。4.5Cr耐候钢接头具有良好的力学性能。接头焊缝区和热影响区的硬度高于母材,没有出现软化区;其室温抗拉强度达到580 MPa,断口出现在母材;同一冲击温度下,热影响区的冲击吸收功明显大于焊缝区,而且不同冲击温度下热影响区的冲击性能变化较小。     

基于国产核级焊材的2205双相不锈钢焊接接头性能分析

采用国产核级ER2209焊丝,选用合适的焊接工艺参数对2205双相不锈钢进行焊接,并对焊接接头的性能进行分析。结果表明,国产核级焊丝焊接接头的力学性能优异,当热输入为1.15 k J/mm时,铁素体含量达到45.3 FN,且铁素体含量随着热输入的增加而减少;焊缝中Co,B等元素含量较低,满足核级焊材要求,焊缝组织为铁素体+奥氏体的双相组织,奥氏体主要以孤岛状和条块状分布在铁素体基体上,且焊缝中未发现有害相的析出,能与母材实现较好的组织匹配。     

不等厚船用DH36钢板对接焊接工艺及焊缝力学性能

船舶建造过程中,不等厚板对接接头往往因焊接缺陷导致结构发生断裂。文中采用焊条电弧焊打底,药芯焊丝气保焊填充和盖面,研究了船用DH36不等厚钢对接焊焊接工艺及焊缝力学性能。研究发现,焊缝由针状铁素体和粒状贝氏体组成,晶粒细小。焊缝侧弯可达180°,弯曲面光滑无可见缺陷;焊缝抗拉强度可达555 MPa,断裂处位于距焊缝较远的母材区;-20℃时焊缝中心冲击吸收功达到106 J,断口为塑性断裂,具有良好的冲击韧性。通过微观组织和力学性能分析证明,该焊接工艺能够满足产品要求,并应用于实际生产。     

高耐候钢与不锈钢焊接接头的微观组织与性能研究

采用熔化极活性气体(98%Ar+2%CO2)保护焊(MAG)方法,研究了高耐候钢与奥氏体不锈钢焊接接头的组织与性能。结果表明,焊接接头的力学性能可以达到母材的强度水平;焊接接头母材区高耐候钢组织为铁素体+少量珠光体,不锈钢为全奥氏体组织,焊缝区为奥氏体+鱼骨状铁素体组织,不锈钢侧热影响区组织为奥氏体+条状的铁素体组织,高耐候钢侧热影响区组织为聚集成团的铁素体团簇+珠光体组织。     

S355J2W+N耐候钢焊接接头的组织和力学性能

S355J2W+N耐候钢是制造高速列车转向架构架的主要钢种,本文通过拉伸、冲击、弯曲、硬度和金相等试验方法对其MAG焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用G424G3Si1焊丝对S355J2W+N耐候钢进行焊接时,接头具有良好的抗拉强度、弯曲性能和低温冲击韧性;焊缝组织主要为先共析铁素体,晶内为针状铁素体和珠光体,局部有一定量的粒状贝氏体;热影响区组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,同时存在少量的珠光体和贝氏体;母材为铁素体和珠光体。     

WNQ570桥梁钢气体保护焊接头的力学性能研究

桥梁箱型结构打底焊缝的焊接主要采用气体保护焊,要求焊接接头必须具有优良的力学性能和时效性能。采用武钢研制的WER70N气保焊丝对两种状态的WNQ570桥梁钢进行气保焊试验。结果表明:接头具有优良的弯曲和拉伸性能;接头焊缝、熔合线及热影响区-40℃冲击功最低可达71 J,韧性-脆性转变温度都在-40℃以下,具有优良的冲击韧性和时效性能;焊缝表层与中心均未出现明显的硬化和软化现象;满足桥梁钢的焊接技术要求。接头的焊缝组织均为细小的先共析铁素体和针状铁素体,过热区组织均为贝氏体。     

耐候钢母材与焊丝匹配对焊接接头应力腐蚀性能的影响

对铁路转向架用S355J2W耐候钢和SMA490BW耐候钢匹配不同焊丝(CHW-55CNH,G424M21Z)焊接得到三种接头。采用光学显微镜、电化学测试和慢应变速率试验等对焊接接头的显微组织、电化学性能以及耐应力腐蚀性能进行了研究。结果表明:S355J2W耐候钢配G424M21Z焊丝接头属于高匹配接头,母材与焊缝的强度差距大,容易在接头部位造成应力集中,具有较大的应力腐蚀倾向,其电化学腐蚀倾向最高;S355J2W耐候钢配CHW-55CNH焊丝接头属于高匹配接头,应力腐蚀倾向较低;SMA490BW耐候钢配CHW-55CNH焊丝接头属于低匹配接头,母材与焊缝区的强度相当,接头处的应力集中较小,其应力腐蚀倾向很低,电化学腐蚀倾向也最低。     

过渡层焊材选型对薄内衬304/Q235B复合管焊后耐蚀性影响

薄内衬双金属复合管受管壁厚度影响，无法对内衬层进行单道次焊接。文中对内衬层304厚度0.6 mm，基层Q235B厚度4.0 mm的双金属复合管，采用钨极氩弧焊及过渡层+基层2层3道次的焊接方法，选用ER309L焊丝、 TGF309L焊丝及ERNiCrMo-3焊丝进行过渡层的焊接，选用ER70S-6焊丝进行基层焊接，设计了3种焊接方案，对焊接接头进行了显微组织和耐蚀性能分析，重点分析不同过渡层焊材的选取对焊接接头耐蚀性能的影响。结果表明，3种焊接方案的焊缝成形良好，选用ER309L和TGF309L焊丝焊接的过渡层焊缝显微组织致密，为奥氏体+少量蠕虫状铁素体，焊缝-母材合金元素过渡均匀，焊后接头自腐蚀电流较小；选用ERNiCrMo-3焊丝焊接其过渡层显微组织特点为镍元素不能充分扩散，在奥氏体中出现聚集现象，并伴有晶间组织，焊后接头钝化区间长度及击破电位较高，3组方案耐腐蚀性能均强于复合管母材。     

SAF2205双相不锈钢多层多道焊接头的组织及性能

采用TIG/PAW复合焊接对SAF2205双相不锈钢进行多层多道焊接,并进行固溶处理,利用OM、SEM、EBSD等设备,通过电化学腐蚀、拉伸、冲击等试验研究焊缝组织演变与综合性能的关系.结果表明:TIG填丝盖面焊接处的焊缝铁素体含量为70.5%,由于添加焊丝的原因,焊缝奥氏体晶粒最大为177 μm²,大于母材142 μm²;PAW焊缝铁素体含量为65.4%,因为焊接顺序的不同,后续焊接对焊缝有加热作用,导致铁素体含量最少;在TIG焊缝中,热输入较大,导致铁素体晶粒粗化最大为8 147 μm²,大于母材264 μm²,导致奥氏体形核位置减少,奥氏体仅为3.96%.在1 050℃固溶处理60 min后焊缝两相接近1∶1,并且奥氏体趋于均匀化,随固溶时间的延长耐腐蚀性增强.焊态焊缝抗拉强度大于846 MPa,拉伸断裂均在母材.焊缝冲击吸收能量为144 J,小于母材(156 J),焊缝表现为复合断裂.