X80钢管自保护药芯焊丝环焊缝成分及组织研究

应用2种不同合金成分的X80钢管匹配同一种自保护药芯焊丝进行半自动焊,通过环缝化学成分原位分析及微观组织分析,研究了钢管环缝合金成分对其组织性能的影响。结果表明:焊接过程中,钢管母材与环缝之间会发生合金元素的相互稀释,对焊缝组织产生一定影响。对于自保护药芯焊丝多层多道焊接,由后续焊道对先焊焊道的再次加热作用而产生的层间热影响区对环缝组织有很大影响,焊缝冲击韧性也会改变。环焊化学成分分析及微观组织对比表明,降低奥氏体相变转变温度对提高环缝冲击韧性有利。     

母材成分对X80管道环焊接头冲击性能的影响

管线铺设过程中采用自保护药芯焊丝半自动焊焊接工艺,研究母材中Nb含量对X80管线钢环焊接头冲击韧性的影响。试验结果表明:母材的化学成分对焊缝金属的成分有影响,母材中较高的Nb含量经焊接热循环后过渡到焊缝金属中,促进了焊缝金属中M/A组元的形成和含量的增加,沿晶界分布的M/A组元降低了焊缝金属的冲击吸收功,影响了焊缝金属的冲击韧性及稳定性。经过优化焊接工艺参数,控制焊态焊缝金属的组织形貌、M/A含量及其分布,可保障X80自保护药芯焊丝焊缝金属的冲击韧性控制在较高且相对稳定的水平,但工艺窗口较窄。     

药芯焊丝的稀土元素对921A钢焊缝金属组织与力学性能的影响

通过调整与控制600 MPa级高强钢药芯焊丝中的稀土元素含量,研制了适用于921A钢的气保护焊接用药芯焊丝,并利用制备出的药芯焊丝焊接921A钢。测定了焊缝金属的力学性能、显微硬度及低温冲击韧性,同时利用扫描电镜和金相显微镜对其拉伸试样断口以及焊缝金属的组织形貌进行了观察。结果表明,在一定含量范围内,稀土元素的添加可以明显改善焊缝金属组织,提高低温冲击韧性和综合力学性能。稀土含量过高时,组织反而朝着不利于力学性能提升的方向转变。     

高强钢07MnNiVDR大热输入焊接组织及性能研究

研究国产药芯焊丝YJL-60G以及进口焊丝DWS-60G与低合金调质高强钢07MnNiVDR的焊接匹配效果。通过拉伸、冲击试验以及接头显微组织观察,对两种焊丝形成的焊接接头进行力学性能研究以及焊缝、热影响区组织分析。结果表明:YJL-60G接头焊缝中针状铁素体所占比例多于DWS-60G焊缝,表现出较高的低温冲击韧性,且焊缝硬度高于DWS-60G接头。YJL-60G接头粗晶热影响区奥氏体组织发生粗化现象,部分晶内组织以板条贝氏体束为主,降低了HAZ的低温冲击韧性。     

其它焊接方法

西气东输二线工程X80钢管半自动焊工艺研究 以西气东输二线工程用X80钢管为研究对象,通过焊接接头横向拉伸试验,焊缝和热影响区（HAZ）冲击韧性试验,焊缝和HAZ不同焊层显微组织分析,以及焊接接头不同焊层HV10硬度试验等手段,研究了低氢型焊条根焊和自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合焊接工艺的环焊缝的焊接接头性能。试验结果表明,选择韧脆转变温度较低的自保护药芯焊丝、采用较小的焊接热输入量和多层多道的焊接措施等因素,     

其它焊接方法

西气东输二线工程X80钢管半自动焊工艺研究 以西气东输二线工程用X80钢管为研究对象,通过焊接接头横向拉伸试验,焊缝和热影响区（HAZ）冲击韧性试验,焊缝和HAZ不同焊层显微组织分析,以及焊接接头不同焊层HV10硬度试验等手段,研究了低氢型焊条根焊和自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合焊接工艺的环焊缝的焊接接头性能。试验结果表明,选择韧脆转变温度较低的自保护药芯焊丝、采用较小的焊接热输入量和多层多道的焊接措施等因素,     

自保护药芯焊丝半自动焊工艺适应性研究

管线铺设过程中采用自保护药芯焊丝半自动焊焊接工艺,研究了不同强度级别自保护药芯焊丝对半自动焊工艺的适应性。研究结果表明:随着焊丝强度级别的提高,自保护药芯焊丝半自动焊工艺适应性变差,表现在焊丝对焊工、热输入、母材强度级别较敏感,焊缝金属的冲击韧性降低,冲击吸收功波动性提高。     

氮对E501T1型药芯焊丝熔敷金属韧性的影响

以E501T1型药芯焊丝为例,通过焊接试验分析了N含量对熔敷金属韧性的影响,并对焊缝熔敷金属中N含量的主要来源进行了分析。结果表明,保护气体CO2的纯度不高也会导致焊缝的低温冲击韧性大幅降低。因此,监控CO2保护气体的质量是十分必要的,有助于药芯焊丝的正确使用,提高船舶焊接质量。     

X70管道自保护药芯焊丝环焊接头力学性能及影响因素

采用ER70S-G STT根焊与E551T8-K2自保护药芯焊丝进行热焊、填充和盖面焊接了X70管道环焊缝,测试并统计了环焊接头的力学性能,分析了影响力学性能的主要因素。结果表明,X70管道自保护药芯焊丝环焊接头具有较好的力学性能,影响其力学性能的主要因素是焊缝中的夹渣、气孔和未熔合等焊接缺陷;并指出焊接缺陷不仅与自保护药芯焊接的自身工艺特点有关,更重要的是与焊接操作水平和质量意识密切相关。     

低Nb低Mo-X80管线钢环焊接头性能研究

利用自保护药芯焊丝半自动焊进行X80管线钢环焊试验,对降低母材中Nb和Mo含量后环焊接头力学性能进行研究。利用光学显微镜分析了环焊接头显微组织及M-A组元分布,并且测试了焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度力学性能。研究结果表明:适当降低X80管线钢母材中Nb和Mo含量,其自保护药芯焊丝半自动环焊接头抗拉强度无明显降低,焊缝和熔合线-10℃时的冲击吸收功稍有降低,但仍然满足性能要求。     

自保护药芯焊丝熔化速度模型及其影响因素

焊丝熔化速度与送进速度的合理匹配是保征焊接过程稳定和获得良好焊缝成形质量的基础。在焊接过程稳定的条件下,通过采集电弧电压、焊接电流、焊丝伸出长度等工艺信息,定量分析和研究了焊丝伸出长度和焊接电流对自保护药芯焊丝熔化速度的影响规律,同时求出了焊丝熔化速度模型系数。研究结果为采用自保护药芯焊丝的钢轨窄间隙电弧焊的工艺规范制定和参数匹配提供了理论指导和依据。     

LNG储罐用高锰低温钢焊材的研发

采用低成本的C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计,研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的焊条和药芯焊丝。采用其焊接的焊缝金属中w(Mn)22%～25%,焊缝金属抗拉强度和-196℃温度下的冲击韧性等力学性能优良,与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。     

药芯焊丝焊接工艺对焊缝力学性能的影响

研究了焊接工艺时力学性能的影响,采用YCJ501-1(φ1.2 mm)焊丝焊接试板,研究了药芯焊丝的线能量、层(道)间温度对焊缝力学性能,焊丝干伸长度和气体流量对工艺性能的影响.通过试验对比发现,在一定工艺范围内,焊缝金属抗拉强度、屈服强度、低温冲击韧性随线能量的增加而增加,化学成分变化不大;随着层(道)间温度的降低,...     

焊接材料对X70直缝埋弧焊管焊缝组织性能的影响

针对因钢板原料的化学成分发生较大变化,使得原焊材与母材出现焊接不匹配,造成X70钢级管线钢直缝埋弧焊管焊缝的低温冲击韧性不合格的现象,采取两种焊丝进行焊接试验,通过观察和检测焊缝显微组织、力学性能,研究焊接材料对X70钢级直缝埋弧焊管焊缝组织性能的影响。试验结果表明:在采用相同的焊接工艺参数焊接同批次同规格钢管时,选用Mn、Si、Cr、Ti含量较高的焊丝进行焊接,焊管焊缝中先共析铁素体和针状铁素体晶粒更为细小,低温冲击数值较高,韧性较好。     

X100管线钢自保护药芯焊丝研制及焊接接头性能分析

基于成分匹配与组织匹配设计原则,确定了X100管线钢焊缝金属的合金系.结合焊缝金属的合金化原理,定量计算出需要向焊缝中过渡的合金元素种类及其含量,设计并制成X100管线钢匹配用自保护药芯焊丝.选用合适的焊接工艺参数进行试焊,并对焊接接头的性能进行分析.结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头的力学性能优异,抗拉强度达到795 MPa,屈服强度达到615 MPa,冲击吸收功达到47.7 J(-40℃);焊缝组织主要为板条状贝氏体和粒状贝氏体,另有少量针状铁素体穿插其中,能够与母材实现较好的组织匹配.     

高强韧轨道交通用钢药芯焊丝的力学性能及组织分析

针对轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢研制了一种焊接工艺性能优良、具有高强韧性、良好抗疲劳性能的药芯焊丝,并对研制的药芯焊丝熔敷金属拉伸、低温冲击韧性和疲劳强度等力学性能及组织进行了分析.结果表明,研制的药芯焊丝成分设计合理,焊缝组织以针状铁素体和粒状贝氏体为主,晶粒细小,有效提高了焊缝的强韧性,使焊缝具有优良的低温韧性和疲劳性能.药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度达到620 MPa,-40℃低温韧性夏比冲击吸收功为96 J,指定寿命为2×106次循环下的疲劳极限为354 MPa,分别是设计目标值的1.1倍、1.6倍和2.2倍,能够满足轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢的焊接需求.     

海工EQ51钢板低强匹配药芯焊丝焊接试验

钢板EQ51一般采用通过船级社4Y55等级认证的符合AWS A5.29 E91T1-K2C的药芯焊丝焊接,而采用E81T1-Ni1C型药芯焊丝焊接属低强匹配,其接头具有良好的低温冲击韧性。     

自保护药芯焊丝的技术经济特点及工程应用前景

介绍了自保护药芯焊丝的最新进展,分析了自保护药芯焊丝的技术先进性,计算了不同焊接材料的碳排放,比较了各种焊材的焊接综合成本.结果表明:新型自保护药芯焊丝具有优良的全位置操作性,焊缝成形美观,飞溅小,-40℃熔敷金属冲击吸收功达到200～400J;φ2.0 mm自保护药芯焊丝碳排放最少,100%CO2保护φ1.2 mm实...     

Mo含量对大热输入下焊缝金属组织及冲击韧性的影响

使用单道次垂直气电立焊和药芯焊丝在Q235钢板上制备了不同Mo含量的焊缝熔敷金属,研究了Mo含量对大热输入焊缝金属组织与冲击韧性的影响。结果表明:在大热输入焊接条件下,焊缝金属的奥氏体晶内形成了大量以微细夹杂物为核心的细密状针状铁素体,使焊缝金属具有较高的低温冲击韧性。随着Mo含量的增加,晶内针状铁素体晶粒尺寸减小,焊缝金属的低温冲击韧性增大,当Mo含量进一步提高至0.81%时,形成了大量粒状贝氏体组织,恶化了焊缝金属的低温冲击韧性。     

X80管线钢焊接材料的选择及其应用

综述了X80管线钢焊接材料的选用原则及工程应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以遵循"组织类型匹配"原则,即尽可能使焊缝的组织接近母材的组织,保证接头获得最佳的力学性能和焊接性。该钢焊接材料的种类有两大类(电焊条和焊丝),5种组合焊接工艺各具特色。STT和RMD工艺是先进的低氢根部焊道技术。自保护药芯焊丝焊缝的低温韧性稳定性尚需严格控制。不同管径和壁厚的X80钢管分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。优质、高效、自动化是工程施工追求的主要目标和方向。