10CrNi3MoV钢气体保护焊氢致裂纹的萌生和扩展

研究了气体保护焊 (WM96 0 -S焊丝和Ar 2 0 %CO2 气体 )不预热焊接5 90MPa级 10CrNi3MoV钢氢致裂纹萌生和扩展规律。在 - 5℃和相对湿度 80 %的条件下 ,采用小铁研抗裂性试验方法进行抗裂性试验。通过比较单道焊和双道焊的裂纹率及裂纹扩展方式说明 ,MIG焊 (熔化极惰性气体保护电弧焊 )焊缝具有良好的抗裂能力 ;双道焊的抗裂能力显著高于单道焊 ;单道焊时氢致裂纹为沿晶方式扩展 ,双道焊时氢致裂纹为穿晶方式扩展。双道焊时 ,第一道焊缝HAZ(热影响区 )过热区受第二道焊缝焊接热循环作用 ,在根部HAZ粗大晶粒晶界两侧产生的细小晶粒是影响氢致裂纹扩展方式和提高抗裂能力的主要原因。根据裂纹扩展方式的变化 ,对氢致裂纹萌生和扩展机制进行了讨论     

预热温度对10Cr9Mo1VNbN钢接头组织和性能的影响

通过对不同预热温度下E9015-B9焊条焊接10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的组织和硬度分布进行分析,并通过插销试验测试了10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的冷裂纹倾向。结果表明:室温下HAZ组织为马氏体+残余奥氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体;预热到100℃时,HAZ组织为回火马氏体+少量贝氏体,焊缝区组织为回火马氏体+铁素体+少量贝氏体;预热到150℃时,HAZ为回火马氏体+贝氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体+贝氏体;焊接接头的硬度呈马鞍形变化趋势,HAZ硬度最高,母材区硬度最低;随着预热温度的升高,焊接接头的硬度整体呈现下降趋势;焊接接头的临界断裂应力随预热温度的提高而增大,在室温和100℃下插销试验的临界断裂应力较小,10Cr9Mo1VNbN钢的冷裂纹倾向较大,预热150℃时,焊接接头临界断裂应力明显提高,高达667 MPa。     

液压支架用Q890/Q960高强钢焊接裂纹敏感性研究

本文采用混合气体保护焊对Q890/Q960异种低合金高强钢进行焊接试验。研究了焊丝化学成分与焊接工艺对焊接接头裂纹率的影响,并对裂纹在接头中的扩展与止裂进行了分析。试验结果表明焊接裂纹主要出现在焊缝根部的熔合区,沿熔合区靠近焊缝侧扩展;选用合适的合金焊丝,采取焊前预热、焊后缓冷的工艺,控制焊接热输入可将接头裂纹率控制在合适的范围内;针状铁素体与板条马氏体的不均匀过渡及较大的应力集中是裂纹在焊缝根部熔合区萌生的主要原因;细小的针状铁素体能够阻碍裂纹扩展,有利于降低焊接接头的裂纹敏感性。     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

异种钢焊接接头熔合线附近腐蚀疲劳性能的研究

1 前言 异种钢焊接技术于30年代已用于锅炉制造行业。在随后的使用中发现,异种钢焊接接头的失效几乎总是发生在铁素体钢一侧的热影响区(HAZ),靠近熔合线,实际上是HAZ中的脱碳区。碳在熔合线附近的迁移导致在接头处0.5mm的间隔内显微硬度有240HV的差异,特别是当熔合线两侧分别为铁素体和奥氏体组织时,碳迁移将更为显著。     

10CrNi3MoV钢双面双弧焊接头组织与性能研究

低合金高强钢不预热焊接时容易出现冷裂纹,但预热会降低焊接效率,增加焊接成本。双面双弧焊接可以在一定程度上降低预热温度,甚至实现低合金高强钢不预热焊接。文中对10Cr Ni3Mo V低合金高强钢双面双弧焊接接头组织与性能进行了研究。结果表明,双面双弧接头成形良好,TIG打底焊缝主要为等轴或条状铁素体和珠光体,MAG焊缝主要为针状铁素体,同时含有晶界铁素体和少量粒状贝氏体。接头抗拉强度优良,试样断裂位置均位于母材。不同位置冲击性能良好,满足技术要求。热影响区软化程度较小。     

F92/12Cr1MoV异种钢焊接工艺研究

鉴于F92钢锻件与12Cr1MoV钢在超临界和超超临界锅炉火电机组锅炉中的广泛应用,在工程中不可避免地遇到F92/12Cr1MoV异种钢焊接。利用光学显微镜、拉伸和冲击试验机、维氏硬度计等对高匹配条件下F92/12Cr1MoV异种钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了初步研究。结果表明,采用高匹配填充材料和焊条电弧焊焊接,可获得性能优良、组织稳定的焊接接头。焊接接头的强度高于12Cr1MoV母材的,热影响区冲击韧性较好,焊缝区硬度适中。焊缝区、 F92侧HAZ和F92母材均为回火索氏体组织,而在12Cr1MoV侧HAZ和12Cr1MoV母材区域显微组织则为铁素体+珠光体组织。     

冶炼工艺对大热输入海洋工程用钢E36N组织性能的影响研究

采用新工艺及传统工艺冶炼的两种海洋工程用正火态钢E36N进行热输入为200 kJ/cm的焊接热影响区热模拟实验,在-20℃的条件下检测焊接热模拟试样的冲击功值,在光学显微镜下观察其金相组织,在扫描电镜下观察冲击断口形貌以及夹杂物情况,研究在相同的大热输入条件下,两种冶炼工艺得到的E36N钢的熔合线附近的粗晶热影响区组织及其低温韧性。结果表明,传统工艺冶炼得到的E36N钢的焊接热模拟组织主要为贝氏体+少量铁素体,热影响区(HAZ)的低温韧性较差。新工艺冶炼得到的E36N钢的焊接热模拟组织为少量晶界铁素体、少量多边形铁素体及大量针状铁素体,HAZ具有良好的低温韧性。     

特高压输电铁塔用Q420低合金高强钢焊接性能研究

以特高压输电铁塔用Q420低合金高强钢为研究对象,采用理论分析与试验的方法对其焊接性能进行了评价。结果表明,试验钢存在淬硬倾向,有一定的冷裂纹敏感性。焊接时需进行预热,理论计算的预热温度为77℃。实际焊接试验预热50℃时,焊接接头未发现裂纹,焊接接头抗拉强度为566 MPa,D=42 mm,180°弯曲合格。焊缝和热影响区冲击韧性优良,热影响区由于粗化冲击性能略低于焊缝,同时有轻微的硬化现象。焊接焊接接头焊缝区为先共析铁素体+针状铁素体组织,过热区为粗大贝氏体,正火区为细小的铁素体+珠光体组织。     

12Cr1MoVG钢再热器管焊接接头断裂原因分析

某12Cr1MoVG钢低温再热器管出口焊接接头运行7000 h后发生断裂,对其形貌、组织及硬度进行了分析。结果表明,焊接接头开裂出现在熔合区,沿晶界有微裂纹,断口呈冰糖状脆性沿晶断裂特征;同时,焊缝硬度偏高,易形成局部应力集中。结合裂纹产生的原因及特征,确定该焊接接头裂纹为再热裂纹。     

新型转子钢25Cr2Ni4MoV的焊接性及接头性能

根据新型转子25Cr2Ni4MoV成分和合金特点,分别进行HAZ硬度、斜Y坡口裂纹、冷裂纹插销试验等,由试验结果可知,该钢种的冷裂纹敏感性强,焊接时预热温度应大于300℃。对接头常温力学性能和高温短时拉伸测试,结果表明该钢焊后的接头强度接近母材,塑性较好,焊缝的冲击韧性较高,接头微观组织为回火贝氏体和少量铁素体组织,断口由脆性断裂区和纤维断裂区组成,脆性断裂区为沿晶和准解理,随着预热温度的提高,沿晶成分减少,准解理部分增多。     

热影响区组织对12Cr1MoVG再热裂纹敏感性的影响

采用Gleeble热力模拟机分别对铁素体+珠光体组织、贝氏体组织的两种12Cr1MoVG钢进行焊接热影响区(HAZ)热模拟试验,并对模拟组织进行高温慢拉伸试验,研究两种热影响区组织的再热裂纹敏感性. 试验结果表明,HAZ组织为铁素体+贝氏体时,再热裂纹温度区间为640~760 ℃,最敏感温度点为690 ℃;HAZ组织是贝氏体时,在650 ℃后,尤其在690 ℃,再热裂纹倾向比较明显. 分析结果表明,贝氏体HAZ组织再热裂纹敏感性高,而5%~8%铁素体的存在能够降低再热裂纹敏感性.     

10CrNi3MoV钢手工电弧焊接维修预热温度的估算

利用图表法对10CrNi3MoV钢手工电弧焊接维修预热温度进行估算,并分析了化学成分、焊接热输入、板厚对预热温度的影响.结果表明,随着钢板的碳当量增加、焊接热输入降低和板厚增加,焊接预热温度升高.采用图表法预测10CrNi3MoV钢焊接预热温度与实际斜Y型抗裂性试验结果具有较好的一致性,用图表法估算焊接预热温度具有较好的工程适应性.     

DP590高强钢激光焊接接头组织与显微硬度分析

使用YAG型光纤激光器对DP590钢进行激光焊接试验,研究了焊接接头的微观组织和显微硬度。结果表明:激光输出功率为3 k W,焊接速度为3、4、5 m/min时,焊接接头外观形貌较好,没有出现裂纹、气孔。随着焊接速度的增大,焊接接头的焊缝区和热影响区的宽度逐渐减小。焊缝中心的组织为板条状的马氏体,靠近焊缝热影响区的组织为马氏体和少量的铁素体,靠近母材热影响区的组织为马氏体和大量的铁素体。接头焊缝区的显微硬度明显高于母材,焊缝中心的最高硬度为380 HV。焊接接头的硬度从焊缝到母材呈逐渐减小的趋势。     

液压缸焊接接头开裂原因分析

通过化学成分分析、显微组织观察、硬度测试和断口宏-微观观察等方法,分析了液压缸27Si MnQ345异种钢焊接接头裂纹的性质及其成因。结果表明,裂纹起源于靠近熔合线的热影响粗晶粒区,该处组织为粗大板条马氏体和针状马氏体混合物。由于采用П型焊缝结构,致使焊缝转折位置焊后存在较大残余应力,裂纹源区域存在大量微裂纹和空洞等显微缺陷,以及粗大马氏体组织使得接头塑性降低,造成晶界微裂纹扩展,降低晶界结合强度,导致该接头在服役过程中产生沿晶断裂。     

中碳合金钢的异种钢焊缝焊接工艺及焊接材料

本文介绍了异种钢焊缝焊接工艺特征及对钢焊接性的影响,探讨了中碳合金钢的异种钢焊缝焊接材料的选择及影响因素,评述了中碳合金钢异种钢焊缝焊接工艺的应用。结果表明,中碳合金钢的异种钢焊缝组织特征,与同质焊缝有很大的不同,底层焊缝熔合区的显微组织最复杂,不同的工艺方案对底层焊缝熔合区裂纹的影响迥异,异种钢焊缝对焊接HAZ组织遗传现象不太敏感。底层焊缝材料的选用,应当考虑抗裂性、焊缝金属的热膨胀系数,以及焊缝不形成全奥氏体或马氏体组织,填充材料选用高强、高韧性低匹配型同质焊材,工艺条件的变化可以明显改善接头焊接性。异种钢焊缝焊接材料和工艺方案（工件预热150℃＋焊后缓冷）,在掘进机滚筒结构应用,各项性能指标符合技术要求,产品井下运行报告显示,其使用寿命超过日本同类产品。     

P-T复合焊接对单面焊接头成型和微观组织的影响

采用等离子弧焊和氩弧焊的复合焊方法(PAW+TIG),对6 mm厚316L不锈钢板进行对接试验,测试了最佳工艺参数,研究了这种焊接接头的形貌、显微组织及其显微硬度。结果表明,在不开坡口的情况下,采用PAW+TIG组合工艺可实现单面焊双面成形焊接,热影响区较小,焊接质量优良。焊缝截面呈T字型,焊缝组织主要是由奥氏体组成,热影响区由奥氏体和少量的铁素体组成,铁素体沿晶界自熔合区向母材延伸生长。焊接接头的显微硬度从焊缝中心向母材递减,焊缝处最高,HAZ热影响区硬度与母材的硬度相差不大。     

K418与42CrMo异种金属激光深熔焊接

研究了连续波Nd:YAG激光焊接功率、速度、离焦量和侧吹保护气流量对激光深熔焊接K418与42CrMo异种金属焊缝形貌、焊缝熔深的影响,讨论了焊缝区热裂纹产生机制.结果表明,额定功率为3 kW的Nd:YAG激光深熔焊接K418与42CrMo异种金属,由于它们的物理化学性质的差异,焊缝靠近42CrMo侧易出现未熔合;激光光斑向42CrMo侧偏移可以减少焊缝靠近42CrMo侧未熔合量;通过优化侧吹保护气流量和离焦量可以增加熔深.由于K418液态金属的流动性差,导致焊缝靠近K418侧对流传热不充分,使焊缝靠近K418侧熔合线呈现锯齿形.焊缝区热裂纹的产生主要是由于焊缝区元素偏析形成的低熔物导致.     

焊接热输入对T92/S30432异种钢焊接接头组织和性能的影响

研究了焊接热输入对T92/S30432异种钢接头各区域的显微组织以及接头力学性能的影响。结果表明:T92/S30432异种钢接头焊缝为粗大树枝晶组织,T92侧热影响区(HAZ)主要由粗晶区及细晶区构成,粗晶区内部观察到块状的铁素体;S34032侧HAZ没有明显分区,但存在明显的晶粒长大和晶界粗化。随着焊接热输入增大,焊缝金属、T92侧的粗晶区和S30432侧的HAZ组织发生粗化,T92侧粗晶区内部的铁素体的含量和尺寸也增大;小焊接热输入可以提高焊缝金属和T92侧HAZ的冲击功;大焊接热输入可以一定程度上改善焊接接头的强度。因此,适宜采用的小焊接热输入制备T92/S30432异种钢接头。     

12Cr1 MoV钢SW-CCT曲线的测试

针对12Cr1MoV钢焊缝区金属相变研究这一空白,以温度作为实时检测的变量,实时记录焊接过程中焊缝区的温度变化,提取实际焊接热过程中的峰值温度和实时的冷却速度,作为绘制12Cr1MoV钢焊缝区连续冷却转变(SW-CCT)曲线的热模拟工艺.借助热模拟试验机,辅以实际的焊接冷却速度,得到12Cr1MoV钢的SW-CCT曲线.当t8/3段的平均冷却速度小于1.7℃/s时,12Cr1MoV钢焊缝区金属的室温组织为铁素体(F)+珠光体(P)+贝氏体(B);冷却速度小于4.7℃/s时,室温组织为P+B;冷却速度小于33℃/s时,室温组织为B;冷却速度大于33℃/s时,室温组织为马氏体(M).焊缝区金属热模拟样的室温组织观察结果、维氏硬度测试结果与SW-CCT曲线的测试结果一致.