提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究

探讨了影响P91耐热钢焊接接头冲击韧度的工艺因素,对P91钢的常规焊接工艺进行调整,并模拟该工艺进行焊接试验。最后通过拉伸、弯曲、冲击试验、断口扫描和金相观察检验接头组织及性能。结果表明,在模拟焊接工艺下,P91耐热钢可以获得良好的焊接接头。焊缝拉伸强度高于母材;焊缝侧向弯曲试验外弧面未发现开裂;焊接接头的显微组织为回火板条马氏体,未出现非正常组织,焊缝晶粒明显细化;接头冲击韧度得到了大幅度提高。     

Ti17合金电子束焊接接头的力学性能

通过室温拉伸试验、室温缺口拉伸、室温冲击试验以及金相分析对Ti17合金电子束焊接接头的显微组织和室温力学性能进行了研究.试验结果表明:用电子束焊方法焊接Ti17合金可获得室温性能良好的焊接接头,其接头的抗拉强度不低于母材,焊缝的缺口敏感系数均小于1,焊缝具有较高的冲击韧度.焊缝区组织与母材组织基本相同,都是α相上分布着沿晶界及晶内析出的细针状β相,焊缝区的晶粒度要比母材的晶粒度粗大.     

30CrMnSiNi2A钢焊接接头热处理后的组织与性能

研究了30CrMnSiNi2A钢电子束焊接接头热处理后的组织和性能。试验结果表明，该钢电子束焊接接头焊缝为典型的粗大针状马氏体加残余奥氏体组织，HAZ（热影响区）为中温组织，经过900℃油淬加低温回火处理后，焊缝和热影响区组织转变为回火马氏体和残余奥氏体。焊态下，由于母材的强度较低，此种电子束焊接接头的拉伸试验断裂部位均在母材；经过上述热处理，母材的强度有了大幅度的提高，焊缝的强度虽然稍有降低，但伸长率提高了将近1倍，获得了良好的综合力学性能。但上述热处理后，焊缝和热影响区的冲击韧度和断裂韧度值较低，这主要是因为中碳马氏体中含碳量略高造成的。焊缝由于组织细小且均匀，与热影响区相比，具有相对较高的断裂韧度。     

7A52铝合金电子束焊接头的组织与性能

采用ЭЛY-K型中压电子束焊机对7A52铝合金进行焊接,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,其焊缝组织均匀致密、晶粒细小,由α(Al)+T(Mg<,3>Zn<,3>Al<,2>)相组成,与母材的组成相相同;焊缝中Mg、Zn元素均有不同程度的烧损,其中Zn元素的烧掼情况较Mg元素严重,焊缝中心Mg、Zn元素烧损情况较焊缝边缘严重:焊缝中心硬度最低;焊接接头平均拉伸断裂强度为431.7MPa,平均冲击韧度为27.67J/cm<'2>,为母材冲击韧度的82.4%.     

TC4钛合金电子束焊接头性能研究

采用真空电子束焊方法进行TCA钛合金的焊接，借助OM、SEM设备观察焊缝金属显微组织和断口形貌，测试了焊接接头硬度并进行了冲击试验，分析了焊接接头性能、显微组织及焊缝中气孔的形成。结果表明，采用真空电子束焊焊接TCA钛合金时，焊缝和热影响区金属中较粗大的原始β相一部分转变为过饱和的针状马氏体；焊缝中心有少量的针状α’相，并形成了编织状α组织；焊缝金属的硬度值比母材金属的高，但冲击韧度比母材金属的低。     

LY12铝合金电子束焊接头组织和性能研究

采用真空电子束焊对LY12铝合金进行焊接,分析了焊接速度、电子束流对焊缝组织的影响规律,并对接头拉伸性能进行了测试。试验结果表明,随着焊接速度增加或电子束流降低,焊缝组织逐步细化,接头强度增加,当电子束流为18 mA、焊接速度为1000 mm/min时,焊缝组织最细小,接头抗拉强度最高,为373.2 MPa。     

T2紫铜-45钢异种材料电子束焊的焊接接头强度与缺陷评定

焊接接头性能与缺陷一直是焊接领域的重要课题，文中针对T2紫铜-45钢异种材料电子束焊的焊接接头强度和焊接缺陷的问题，首先采用SEM观测焊缝区域的微观形貌，分析其组织构成，并通过标准拉伸和三点弯曲试验，得到接头焊缝区的界面强度参数；其次依据断裂韧性值，开展了针对该异种材料试样内部缺陷的缺陷评定. 结果表明，采用电子束焊加工该异种材料，焊缝内部存在宏观偏析现象. 此外，依据表征得到的T2紫铜/45钢异种材料界面强度参数，验收通过了基于BS7910标准的2A级缺陷评定.     

镁合金电子束焊接头性能及微观组织分析

采用电子束焊接MB2镁合金,研究了焊接参数对镁合金焊缝深宽比的影响规律,分析了镁合金焊接接头的力学性能及微观组织.结果发现,焦点位置和扫描图形对焊缝深宽比有很大的影响;利用圆形扫描图形、2000Hz扫描频率、电子束散焦焊接镁合金可以得到性能优良、无裂纹、气孔等焊接缺陷的优质接头,焊缝内部组织为均匀细小的等轴晶,接头抗拉强度达到235MPa,为母材强度的92％.     

Fe基手工自蔓延焊接接头的组织和性能

针对手工自蔓延焊接接头力学性能低的问题,以CuO+Al和Fe2O3+Al等高热剂反应为放热源,通过添加铁合金材料,开发了一种新型Fe基手工自蔓延焊接材料,研究其焊缝的组织形貌及性能.结果表明,实现了手工自蔓延焊接接头的熔焊连接,焊缝成形良好;熔池凝固过程中发生Cu-Fe合金的液相分离,焊缝金属呈现出富Fe相和富Cu相明显分离的宏观偏析凝固组织,富Fe相填满焊缝间隙;接头的抗拉强度达520MPa,冲击韧度32.1 J/cm2,表面硬度可达360 HB,满足金属零部件野外应急维修需要.     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

980MPa高强钢焊接接头薄弱环节的确定

通过在低温下进行拉伸试验、冲击试验以及扫描电镜下的断口观察,对屈服强度为980 MPa新型高强钢的MAG和TIG焊接接头的性能和断裂机理进行了研究,并在此基础上确定焊接接头的薄弱环节,提出其薄弱环节对接头整体性能的影响规律.结果表明,这两种焊接方法焊缝金属的抗拉强度与母材相差不大,但其断面收缩率有所降低;焊缝金属尤其原...     

装配条件对X80钢外根焊接头成分与性能的影响

X80钢管道铜衬垫外根焊全自动焊接过程中,装配条件的改变对铜衬垫熔化导致的Cu元素向焊缝扩散及接头的力学性能具有一定影响。系统地分析了不同对口间隙与错边量对X80钢管道铜衬垫外根焊全自动电弧焊接接头的Cu元素含量和力学性能的影响。通过能谱分析和化学成分分析对焊缝中的Cu元素含量进行表征,利用拉伸试验、常温冲击试验及背弯和侧弯试验测量不同装配条件下接头的力学性能。结果表明,对口间隙大于1.0 mm或错边量大于3.0 mm的装配条件下焊缝成形质量差;在保证获得良好焊缝成形的条件下,对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu含量的增加,但不同条件下焊缝的Cu元素含量均低于0.5%(质量分数),铜衬垫的使用对焊缝Cu元素含量影响不大。接头的力学性能测试结果显示,不同装配条件下得到的接头抗拉强度和冲击韧性差异较小,且拉伸试样均断裂在母材位置,热影响区的冲击韧性优于焊缝,而对口间隙和错边量的增加会降低接头的弯曲性能。创新点： 研究了不同装配条件对X80钢管道铜衬垫外根焊接头的Cu元素含量和力学性能的影响,发现对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu元素含量的少量增加及接头弯曲性能的下降,而对接头的抗拉强度及冲击韧性无显著影响。     

Static strength of hot-stamped spot welded joints: study on spot welding tailored blank technology

Hot stamping spot welding tailored blank technology is a process to produce spot welded automotive body parts by the following process: spot welding steel sheets in lap configuration → hot stamping (heating to about 900°C) → quenching and forming in water-cooled die → shot blasting to remove scale. This process has the advantage of producing high strength lap welded automotive body parts without increasing the number of forming dies. In this study, the mechanical properties of the hot stamped spot weld (spot welding → hot stamping) and conventional spot weld (hot stamping → spot welding) of the 1500 MPa class uncoated boron steel sheets were compared. The obtained results are as follows. The tensile shear strength (TSS) of the hot-stamped spot weld and conventional spot weld were comparable and the fracture modes were the same. On the other hand, the cross tension strength (CTS) of hot-stamped spot weld was significantly higher than that of the conventional spot weld. The fracture position of the hot-stamped spot weld was outside the nugget and conventional spot weld was inside the nugget. The high CTS of the hot-stamped spot welds might be caused by the improvement of the fracture toughness of the nugget, which was caused by reduction of the solidification segregation of the phosphorus. It is assumed that the heating process after spot welding leads to the reduction of the solidification segregation. For the tension test because there was no HAZ softening in the hot-stamped spot weld, no fracture was observed in HAZ and a higher elongation was obtained.     

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Al2O3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AlN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。     

HS-80高强钢焊丝激光-MAG复合焊熔敷金属特性

研究了HS-80焊丝激光-MAG复合焊和MAG焊两种焊接方法的熔敷金属特性.与MAG焊相比,激光-MAG复合焊熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和冲击韧度显著提高,熔敷金属的组织更加细小,合金元素过渡系数增大.高速焊接导致的熔池金属冷却速度快及熔池金属流动性的增加是导致复合焊熔敷金属组织细化的主要原因.焊缝金属中Ti,Mo等...     

X80管线钢气体保护焊用焊丝的研制

对所研制的焊丝进行了气体保护焊试验,测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧度、强度、硬度和接头的抗拉强度.金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体,用扫描电镜分析了冲击断口的形貌和夹杂物的组成,用透射电镜分析了焊缝金属的微观结构.结果表明,在焊丝中加入微量的Ti-B,可以有效地抑制先共析铁素体的形成,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织.焊缝中合金元素形成了弥散分布的细小夹杂物,成为了针状铁素体(AF)的形核质点.针状铁素体内有许多位错团,可以有效地阻止裂纹的扩展,提高冲击韧度.     

热输入对7A52铝合金光纤激光焊接头组织及性能的影响

采用IPG公司生产的YLS-6000光纤激光器,对6 mm厚热轧态7A52铝合金进行焊接,研究不同焊接参数对接头组织及性能的影响。结果表明,焊缝中心为均匀分布的“雪花”状等轴晶,组织为α-Al+T(Mg3Zn3Al2),与母材相同,晶粒大小随热输入的增加而长大;随热输入增加,Mg,Zn元素的烧损逐渐加重;相同热输入下,高功率、高焊速能够降低Mg,Zn元素的烧损;母材硬度最高约为110 HV左右,焊缝中心硬度最低,硬度从焊缝中心向两侧母材呈“U”型分布;适当增大焊接热输入,接头的冲击吸收能量和抗拉强度均有所提高;在相同热输入情况下,高功率、高焊速的接头冲击性能降低,抗拉强度有所提高,最大抗拉强度为341 MPa,约为母材的69.8%,7A52铝合金光纤激光焊接头拉伸断口形貌呈韧-脆混合断裂。     

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.     

Role of nickel as an interlayer in dissimilar metal friction welding of maraging steel to low alloy steel

Continuous drive friction welding of dissimilar metals, maraging steel and low alloy steel was carried out. It was observed that the hardness, ductility and impact toughness of maraging steel are low due to the diffusion of elements such as carbon, manganese, silicon and phosphorus from low alloy steel to maraging steel. An attempt was made in this study to improve the properties by friction welding of maraging steel and low alloy steel with nickel as an interlayer. The hardness, tensile strength and impact toughness are observed to be improved, as nickel acted as diffusion barrier. The effect of post-weld heat treatments on microstructure and mechanical properties of dissimilar metal friction welds with and without interlayer was also studied. Maraging steel responded to solutionizing & aging and low alloy steel responded to quenching and tempering. The notch tensile strength and impact toughness in case of dissimilar metal weld with interlayer are observed to be more than that of the dissimilar metal weld without interlayer.