超高强度工程机械用Q890E钢板的焊接热模拟研究

利用热模拟技术测定Q890E钢板热影响区(HAZ)的连续冷却转变曲线,对HAZ过热区组织在不同焊接热循环条件下的转变规律进行研究;采用金相显微镜、显微硬度计等手段对HAZ过热区显微组织和硬度进行分析。结果表明:当t8/530 s时,HAZ过热区形成低碳马氏体和板条贝氏体,其强度和韧性都较好;当t8/5在30~150 s时,HAZ过热区组织为板条贝氏体和粒状贝氏体组织,且随着t8/5增加,板条贝氏体粗化并且数量减少,硬度下降明显;当t8/5继续增大时,硬度变化不大,组织主要为粒状贝氏体。     

15MnMoVNRE钢焊接接头冲击韧性的研究——15MnMoVNRE钢研究之五

对热轧50公斤级16MnMoVNRE钢焊接接头的冲击韧性,断口及显微组织的研究表明:当基体及焊接区域全为粒状贝氏体组织时,其常温和-40℃冲击韧性均能满足工程要求。但当焊接接头形成粗大晶粒或被夹杂物严重污染时,其冲击韧性将大大降低。     

海洋工程用钢E690的SH-CCT测定及组织转变研究

利用Gleeble-3800热模拟机、显微镜和硬度计对E690钢的SH-CCT曲线、不同冷却速度下的显微组织和硬度进行了研究,试验结果表明:SH-CCT曲线分为3个区域,粒状贝氏体转变区域,板条贝氏体+粒状贝氏体转变区域和板条贝氏体+马氏体转变区域,t(8/5)在2 000~1 000 s生成粒状贝氏体组织,t(8/5)在1 000~30 s生成粒状贝氏体+板条贝氏体组织,t(8/5)在30~5 s生成板条贝氏体+马氏体组织。     

中碳Cr-Mo-V钢连续冷却时的组织转变规律

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪实现不同冷却速度,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了45CrMoV钢在不同冷却速度下的组织转变规律以及回火温度对组织的影响。结果表明,随着冷却速度的变慢,45CrMoV钢的组织由马氏体变为马氏体、先共析铁素体、下贝氏体和粒状贝氏体的混合物。冷却速度进一步变慢,先共析铁素体数量增多,下贝氏体和粒状贝氏体总量减少,材料硬度不断下降;45CrMoV钢中的粒状贝氏体为岛状、颗粒状,也有不规则形状,下贝氏体铁素体板条比低碳钢和超低碳钢中的板条更宽,分布更分散,板条形态不规则;随着回火温度的升高,45CrMoV钢中的渗碳体由细针状变为细条状,最后长大为椭球状,材料强度下降,韧性上升。     

桥梁钢Q420qD焊接热影响区组织性能研究

桥梁钢Q420q要求同时具有优异的强韧性和良好的可焊性,焊接热影响区(HAZ)的显微组织和性能直接影响构件焊接接头质量。20 mm厚度控轧控冷型Q420qD钢板在不进行焊前预热和焊后热处理条件下进行焊接试验,并针对其焊接热影响区的组织和性能展开分析研究。结果表明:当焊接线能量为15 kJ/cm时,焊接接头的力学性能达到国家标准;焊接接头各区域断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂形貌;-20℃冲击功≥279 J,超过国家标准要求值;焊接接头区域未出现明显的软化、硬化现象;焊缝显微组织以针状铁素体为主,能有效阻碍裂纹扩展;熔合线显微组织包含粒状贝氏体、侧板条铁素体、针状铁素体和多边形铁素体;粗晶区的显微组织为粒状贝氏体、板条贝氏体、针状铁素体及少量多边形铁素体的混合组织;细晶区的显微组织为大量多边形铁素体、珠光体及少量渗碳体。     

HQ130钢焊接粗晶热影响区的显微图像分析

用XQF－2000型显微图像分析仪对CO2气体保护焊的高强度钢HQ130粗晶热影响区（CGHAZ）的显微组织构成、区域宽度及晶粒度进行了测定。并用透射电镜和电子衍射技术对CG－HZA的精细组织结构作了进一步的研究。结果表明,随着焊接线能量的增加,HQ130钢CGHAZ的主体组织依次为板条马氏体→板条氏体＋下贝氏体→板条马氏体＋下贝氏体＋上贝氏体,晶粒直径逐渐变大。当焊接线能量为22．3kJ/cm时,奥氏体晶粒的直长最大达158μm。应将焊接线能量控制在16kJ/cm以下,使CGMAZ形成板条马氏体＋下贝氏体组织,避免产生上贝氏体组织,防止晶粒粗化,改善该区域的性能。     

1000MPa级低碳高强钢的组织转变与性能研究

利用膨胀仪测定1 000 MPa级低碳高强钢临界点及CCT曲线,研究不同冷速对试验钢显微组织的影响。结果表明:在0.5～1℃/s冷速范围内,试验钢得到单一粒状贝氏体组织;在2～15℃/s冷速范围内,得到粒状贝氏体、板条贝氏体和马氏体的混合组织;在20～80℃/s的冷却速度范围内,得到板条贝氏体和马氏体的混合组织。以测定CCT曲线为参考依据制定调质工艺,试验钢经过调质后获得优异的综合力学性能。     

模拟焊后热处理对P690QL1钢组织和力学性能的影响

通过模拟焊后热处理(SPWHT)试验,研究SPWHT对调质状态P690QL1钢组织和力学性能的影响.结果表明:P690QL1钢经过调质处理,获得粒状贝氏体、板条贝氏体和马氏体组织,其中贝氏体含量较高,马氏体含量较低,细小碳化物弥散分布在马氏体、贝氏体基体和晶界上.经过SPWHT处理,板条束合并,板条贝氏体和马氏体减少,...     

高铌X80管线钢焊接粗晶区组织和性能研究

采用焊接热模拟技术对高铌X80管线钢进行了热模拟试验,研究了在不同焊接热模拟工艺下贝氏体组织的转变及冲击韧性的变化.结果表明:在不同的焊接热循环条件下,焊接粗晶区组织主要是板条贝氏体和粒状贝氏体.冷却时间t8/5为10 s时,适量的粒状贝氏体起到了分割板条贝氏体的作用,且MA岛的数量较少,呈粒状均匀分布于奥氏体内,使得...     

车轮钢闪光对焊焊接件开裂分析

针对钢质车轮轮辋闪光对焊中出现的接头断裂现象进行了分析.利用体视显微镜观察了截面的低倍放大形貌,发现焊接前装配工序存在错边现象;利用金相显微镜观察了熔合线与热影响区的微观组织,发现熔合线附近为贝氏体组织,紧邻熔合线约50μm的位置为马氏体组织,重点观察了裂纹附近的形貌,发现存在氧化层与脱碳层,说明裂纹在高温下萌生;利用...     

工程机械用960QT钢焊接粗晶区组织及性能研究

采用热模拟技术研究了960QT高强钢不同t8/5条件下热影响区粗晶区（CGHAZ）的组织和性能,获得热影响区连续冷却转变曲线。得到的结果为:t_8/5在3～6s,硬度值变化不大,CGHAZ组织为板条马氏体。t_8/5=10 s,可见板条贝氏体,随着t8/5的增加,组织中板条贝氏体逐渐增加,而板条马氏体逐渐减少,CGHAZ显微硬度逐渐降低。当t_8/5达到150 s后,组织中出现粒状贝氏体,显微硬度进一步降低。当t8/5> 600 s后,显微组织以粒状贝氏体为主。利用实测热影响区t_8/5数据,建立了960QT钢t_8/5值与线能量（E）的关系式。t_8/5为30 s时,粗晶区显微硬度（325 HV1）与母材相当（330 HV1）。焊接时应控制热输入,使t_8/5小于30 s,不预热条件下线能量应小于1.4kJ/mm。     

中温压力容器用钢15CrMoR焊接接头组织与性能研究

对60 mm厚度中温压力容器用钢15CrMoR进行埋弧焊接(SAW)试验，研究钢板焊态和焊后热处理态焊接接头的组织及性能。结果表明：焊态和焊后热处理态焊缝的组织均为针状铁素体+粒状贝氏体+先共析铁素体，粗晶区组织均为贝氏体，而细晶区组织稍有差别，其中，焊态细晶区组织为粒状贝氏体+铁素体+珠光体，焊后热处理态细晶区组织为粒状贝氏体，热处理前、后显微组织无显著变化。性能指标说明15CrMoR钢焊缝处强度高于母材，焊后热处理提高了焊接接头的低温冲击性能，降低了焊接接头硬度，具有较低的冷裂纹倾向，可焊性更好。     

Q690q耐候桥梁钢免预热焊接热影响区的组织性能

针对Q690q耐候桥梁钢,利用MMS-300热模拟试验机进行焊接热循环过程模拟试验,研究了10.5～114.9 kJ/cm热输入下粗晶热影响区(CGHAZ)、细晶热影响区(FGHAZ)和不完全相变热影响区(ICHAZ)的微观组织以及冲击韧性、硬度的变化情况,并观察了冲击断口形貌,然后采用优选的焊接热输入,进行了免预热的药芯焊丝熔化极气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)的焊接工艺评定试验。结果表明,热输入较低时,CGHAZ和FGHAZ主要生成板条马氏体组织、ICHAZ出现岛状的M/A组元,其冲击韧性低、硬度高;热输入较高时,CGHAZ主要生成大尺寸的粒状贝氏体、准上贝氏体或上贝氏体组织,同时大尺寸的块状M/A组元数量不断增加、尺寸变大,其冲击韧性显著降低。FGHAZ生成较多多边形或准多边形铁素体、珠光体等高温转变组织,其硬度降低明显。ICHAZ除生成准多边形铁素体、无碳化物贝氏体和退化珠光体外,回火索氏体基体组织中的碳化物颗粒尺寸不断变大,其强韧性不断降低;热输入为18.2～25.7 kJ/cm时,CGHAZ以板条束细小且异向的板条贝氏体为主、FGHAZ形成细小均匀的板条贝氏体和粒状...     

600 MPa水电钢不同焊接热输入下焊接性能分析

采用埋弧焊,通过改变焊接工艺参数对600 MPa水电钢进行单面焊双面成型对接,运用金相显微镜、透射电镜观察了焊接接头的微观组织,并测试了焊接接头的力学性能。结果表明:接头焊缝组织为针状铁素体+先共析铁素体,随着焊接线能量的提高,先共析铁素体含量逐渐增加;热影响区组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,随着线能量的提高,晶粒长大。焊接线能量为25~35 k J/cm,钢的强度、低温冲击性能具有较高的富余量。JH610CFD钢的最佳焊接线能量为≤35 k J/cm。     

超厚高强钢心部组织对断裂机制的影响

摘要：为了研究超厚钢板心部显微组织与微观断裂机制的关系,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等技术手段对试验钢板1/4厚度、1/2厚度（心部）显微组织及裂纹形貌进行表征和分析。结果表明,心部处低温冲击韧性较1/4厚度处有明显的降低,这是由于心部组织为回火板条贝氏体和回火粒状贝氏体,其中粒状贝氏体的比例较高,粒状贝氏体中M-A岛的存在促进了微孔或微裂纹的启裂;1/4厚度处为回火板条马氏体与回火板条贝氏体二者的混合组织,板条间的位错运动释放局部应力集中,而舒缓裂纹尖端区域所受应力,产生裂纹钝化、阻碍裂纹扩展,提高低温冲击韧性。     

工程机械用TMCP型Q550钢焊接热模拟研究

采用Gleeble 2000热模拟试验机,对16 mm厚TMCP型Q550D钢进行了焊接热模拟试验,研究了焊接线能量对热影响区粗晶区组织和性能的影响规律。结果表明,粗晶区主要组织为板条状贝氏体,当线能量高于20 kJ/cm时,还出现少量粒状贝氏体。随着线能量提高,原始奥氏体晶粒和贝氏体板条逐渐粗化,粒状贝氏体含量逐渐增加。粗晶区冲击功随着线能量提高逐渐降低,超过20 kJ/cm时冲击韧性明显下降。当线能量小于20 kJ/cm时粗晶区发生硬化,随着线能量提高,硬度值逐渐降低。     

工程机械用超高强钢的相变行为研究

借助MMS-200热模拟试验机研究了Cr-Mo-Ni-B系工程机械用超高强钢连续冷却条件下的相变行为,通过热膨胀曲线、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析了冷却速度(0.5～40℃/s)对其相变温度和微观组织的影响。结果表明,随着冷却速度增大,钢相变温度B_s、B_f、M_s、M_f均降低,中低温相变加强。冷却速度在2℃/s以下时,发生珠光体相变和贝氏体相变;冷却速度在2～5℃/s时,出现粒状贝氏体和板条马氏体的混合组织;冷却速度在5℃/s以上时,粒状贝氏体消失,微观组织为单一的板条马氏体。在中低温相变组织形成温度范围内,冷却速度对M-A岛的形貌、尺寸、数量以及马氏体板条宽度有显著的影响。随着冷速的增大,M-A岛的形貌由块状向颗粒状变化,其尺寸减小,数量增多;马氏体板条的平均宽度减小。     

低碳贝氏体高强钢焊接工艺及冲击韧性研究

对Q690E低碳贝氏体高强钢进行80％ CO2+20％ Ar混合气体保护焊接试验,并检测母材、焊接接头金相组织和力学性能,通过SEM手段观察母材和焊接接头冲击试样断口形貌.结果 表明:Q690E钢母材冲击断口形貌表现为韧性断裂,焊接后热影响区(HAZ)冲击断口形貌表现为解理断裂;经过微观组织分析,HAZ冲击韧性下降,主要原因是HAZ区贝氏体组织中出现大量的M-A组元.HS-70焊丝低强匹配及熔合区贝氏体片层粗化导致焊接接头强度明显低于母材.     

焊后热处理对沉淀硬化不锈钢15-7Mo焊接接头组织性能的影响

研究了4种不同的焊后热处理工艺对半奥氏体沉淀硬化不锈钢15-7Mo焊接接头组织性能的影响.结果表明:焊接接头不进行热处理或时效热处理的焊接系数低于0.7,焊接接头进行调整+时效热处理后的焊接系数可达0.9,而对焊接接头进行固溶+调整+时效热处理后焊接系数接近1.接头不进行热处理或者是仅时效热处理时,薄弱区为熔合线靠近母材的区域,组织为奥氏体和少量的铁素体.进行调整+时效热处理或固溶+调整+时效热处理时,熔合线靠近母材侧的组织为板条马氏体、少量的铁素体和沉淀析出相,焊缝的组织为板条马氏体和沉淀析出相,薄弱区消失,焊接系数大幅度提高.     

不同强度级别低合金钢焊缝金属的组织特征及其对韧性的影响

焊接区的微观组织是决定其力学性能的关键因素。为了改善低合金钢焊缝的冲击韧性,对500~1 000MPa级焊条的焊缝金属的化学组成、金相组织和力学性能进行了对比研究。采用金相显微镜和透射电子显微镜对不同强度级别的低合金钢焊缝组织进行了观察和电子衍射分析,并进行了焊缝金属拉伸强度和冲击韧性测试。结果表明,随着焊条强度级别的增加,焊缝组织由先共析铁素体、针状铁素体加珠光体变成粒状贝氏体,最后变成贝氏体加马氏体组织;当焊缝组织为粒状贝氏体时其韧性最低。