高温下16Mn钢双丝自动埋弧焊接头性能分析

以厚20mm的16Mn钢为母材,采用双丝自动埋弧焊工艺,在相同焊接速度和焊接线能量的条件下进行焊接。并在500℃、600℃、700℃进行了高温拉伸试验。分别对相应温度下热处理后的接头金属组织进行分析和硬度测试,研究了高温下焊接接头的力学性能。结果表明,高温拉伸试验中,随着温度升高,接头金属的抗拉强度下降,而延伸率和断面收缩率随温度的升高而增加。比较热处理后与常温下的焊接接头金属组织,发现热处理后铁素体组织减少,珠光体组织增多,铁素体组织的形态发生了变化。焊接接头金属硬度随着热处理温度的提高而增加。     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头断口组织形貌的影响

通过钨极氩弧焊方法,在一定工艺条件下对1Cr18Ni9Ti与2Cr13实施焊接,后对焊接接头进行焊后热处理。通过万能拉伸机对热处理前后的焊接接头进行拉伸试验,采用OM、SEM对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢热处理前后的焊接接头进行断口组织形貌观察及分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残余奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织转变为回火索氏体。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,均属于韧性断裂,热处理前韧窝大小、分布不均匀;热处理后韧窝变小,分布均匀,大小尺寸均等。热处理前,焊接接头的抗拉强度约为635 MPa,伸长率约为26%,断面收缩率约为44%;热处理后,焊接接头的抗拉强度约为645 MPa,伸长率约为24%,断面收缩率约为44%。     

焊接接头的力学性能试验内容

（1）焊接接头的拉伸试验（包括全焊缝拉伸试验）。试验的目的是测定焊接接头（焊接）的强度（抗拉强度σb，屈服点σs）和塑性（伸长率δ，断面收缩率ψ），并且可以发现断口上某些缺陷（如白点）。试验可按GB2651-89《焊接接头拉伸试验方法》进行。     

多次热处理对TA15钛合金电子束焊接头组织和性能的影响

通过对TA15钛合金薄板电子束焊接头进行多次热处理试验研究,分析了不同热处理制度对接头组织和性能的影响。结果表明,多次热处理工艺对钛合金板材电子束焊接头抗拉强度和屈服强度影响不大,断后伸长率和断面收缩率稍微有些下降。对母材、热影响区、焊缝的微观组织影响不大。     

铁路钢轨铝热焊接接头的低温力学性能试验

青藏铁路等低温地区铁路的建设与维护,对钢轨铝热焊接接头的低温力学性能的研究提出了迫切的要求.通过U71Mn和U75V两种钢轨的铝热焊接接头低温拉伸试验,得到了两种钢轨铝热焊接接头各温度下的强度与塑性指标,分析了各指标随温度的变化规律.结果表明,两种钢轨铝热焊接接头的规定非比例延伸强度均随温度的降低而提高,而抗拉强度均随温度的降低而降低;两者的屈强比均随温度的降低而升高,断后伸长率和断面收缩率均随温度的降低而减小,塑性变差,低温冷脆倾向增加;U71Mn钢轨接头的断后伸长率和断面收缩率均较U75V钢轨接头大,塑性更好.在寒冷地区的铁路建设中,宜优先选用U71Mn钢轨及相应的铝热焊接材料.     

工艺参数对镁合金焊接接头力学性能的影响

采用GTAW焊接5mm厚的AZ31镁板.通过对接头力学性能和显微组织分析,研究工艺参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响.试验结果表明,焊接电流通过作用于焊接线能最影响晶粒结晶过程.当焊接电流为70A时,镁合金焊接接头的力学性能达到最佳值.此时,焊接接头的成型系数为3.51,抗拉强度为201.7MPa,断面收缩率为8.4%,伸长率为12.18%,硬度为62.3HV.     

焊后热处理对TC4钦合金线性摩擦焊接头组织和性能的影响

在前期焊接试验参数优化基础上,通过自行研制的线性摩擦焊机焊接了两组TC4钛合金试件,其中对一组试件焊后进行630℃x3h的热处理,然后对焊态和热处理态焊接接头的组织和力学性能进行了对比分析.结果表明.焊态下接头组织更为细小;热处理态接头组织中析出了次生a相,且晶粒发生球化长大现象,接头组织更加均匀.对两种接头在室温和400℃条件下进行拉伸试验,接头拉伸断裂位置均在母材处,且室温拉伸条件下热处理接头的抗拉强度和屈服强度均较焊态接头的高,高温拉伸条件下两种接头拉伸性能相差不大.400℃、570MPa条件下两种接头的持久时间均超过100h.     

环境温度对Q345C钢MAG焊接头力学性能的影响

对轨道车辆材料Q345C低合金结构钢MAG焊接头进行了常温、低温(0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃)力学性能试验,包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验,得到力学性能随温度的变化规律,同时测量了接头硬度分布,分析了接头硬度分布规律,观察了接头金相组织。研究结果表明,随环境温度下降,其抗拉强度和屈服强度均有所提高,但伸长率和断面收缩率变化不大,冲击吸收功明显降低;Q345C焊接接头有较大的低温冷脆倾向;对在低温环境条件下服役的Q345C低合金结构钢,需重点考虑其低温冷脆倾向。     

温度对低温钢07MnNiCrMoVDR接头拉伸性能的影响

通过低温拉伸试验和断口形貌观察分析温度对07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的拉伸性能的影响。结果表明,随着试验温度的降低(0~-40℃),07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的屈服强度和抗拉强度升高,延伸率和断面收缩率下降;宏观断口形貌和微观断口形貌分析都表明07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的拉伸性能随着温度的降低而降低。     

数控机床镶钢导轨板的热处理工艺

以数控机床镶钢导轨板60Si2Mn钢为对象,采用淬火+回火的热处理方法对导轨板进行热处理,研究了最佳热处理制度下导轨板在不同温度下的力学性能。结果表明,870℃油淬+480℃回火是镶钢导轨板适宜的热处理制度,较热处理前的镶钢导轨板的抗拉强度和屈服强度都有较大提升,而断后伸长率和断面收缩率略有降低。当试样加热温度为23~400℃时,随着试样温度的升高,屈服强度和抗拉强度都逐渐降低,而断后伸长率和断面收缩率都逐渐升高。     

60 mm厚16Mn特厚板焊接接头组织及力学性能研究

利用埋弧自动焊法对60mm厚16Mn特厚板进行焊接,采用ZEISS光学显微镜、LEICA显微硬度计及扫描电镜观察分析了焊接接头各区域及母材的组织、硬度,以及拉伸断口的形貌.结果表明:在本文的焊接实验条件下,焊接接头各区域的组织明显不同,上部区域粗大,下部区域细小;硬度值在过热区达到最高;焊接接头的拉伸断裂为韧性断裂,其抗拉强度均小于母材的抗拉强度.     

退火对AZ31B镁合金TIG焊接接头组织与性能的影响

采用钨极氩弧焊对2.7 mm厚的AZ31B镁合金板进行焊接,研究了退火处理工艺(200℃1 h,250℃1 h,300℃1h,350℃1 h,400℃1 h,450℃1 h)对AZ31B镁合金焊接接头组织、力学性能和析出相的影响,利用光学显微镜和扫描电镜对焊后及退火处理后的接头显微组织进行观察,在退火处理前对焊缝区组成和相进行EDS、XRD分析,对不同退火条件下的接头进行了拉伸试验。结果表明,经过400℃1 h退火处理后,焊缝区粗大的颗粒物基本溶于基体,晶粒变得细小均匀,抗拉强度和伸长率均达到最大值,焊缝区在焊接过程并没有低熔点共晶化合物Mg17Al12生成。当退火温度进一步升高时,焊缝处晶粒呈现异常长大,抗拉强度和伸长率急剧降低。     

工程机械用2205双相钢的焊接工艺与热处理行为研究

对工程机械用2205双相钢板进行了非熔化极惰性气体钨极保护焊和热处理,研究了不同焊接工艺参数和热处理制度下焊接接头的焊缝组织、常温拉伸性能和慢应变应力腐蚀性能。结果表明:不同焊接工艺参数下焊接接头的抗拉强度和断后伸长率均低于母材,其中焊接电流100 A、焊接电压16 V、钨极直径3 mm、氩气流量17 L/min时,焊接接头的力学性能相对较高;在3.5%氯化钠溶液中,550℃×1 h热处理后Ar+2%N_2保护气下的焊接接头的抗拉强度和断后伸长率高于Ar保护气氛下的焊接接头,且断裂时间也相对较长。     

Si、Mn含量对1000 MPa级工程机械用钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了Si、Mn含量对电渣重熔工程机械用钢组织和性能的影响。结果表明,Mn含量适量增加虽然会促进晶粒长大,但是由于组织遗传效应明显高于Mn含量变化造成的晶粒度变化故晶粒尺寸仍然较小;而增加Si对原奥氏体晶粒影响较小;增加Mn并未对调质态工程机械用钢中的碳化物析出造成明显影响,增加Si的试样的碳化物虽然仍以颗粒状为主、并含有少量短棒状碳化物,但是碳化物数量明显较少、尺寸更加细小;增加Mn后,工程机械用钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度和布氏硬度有所提高,而断后伸长率、断面收缩率和-40 ℃冲击吸收能量都有不同程度减小;增加Si后,工程机械用钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度有所减小,而断后伸长率、断面收缩率和-40 ℃冲击吸收能量明显提升,但强度和布氏硬度都不满足工程机械用钢的使用规范要求;试验用1000 MPa级工程机械用钢适宜的Si和Mn含量分别为0.35wt%和1.12wt%。     

计算机嵌入式系统在HQ100钢焊接中的应用

将计算机嵌入式系统成功应用到高强钢板的焊接程中,通过控制焊接工艺参数,研究了机械振动振幅、振动频率对HQ100钢GMAW焊接接头力学性能的影响规律。结果表明,随着振动振幅的增加,焊接接头的抗拉强度、伸长率、断面收缩率和冲击功都表现为先增加而后减小,在振幅为0.04 mm时取得最大值;随着振动频率的增加,焊接接头的抗拉强度、伸长率、断面收缩率和冲击功逐渐降低,且只有在振动频率为20 Hz时焊缝的冲击韧性有所改善。     

1Cr18Ni9Ti扩散钎焊接头组织及性能

采用厚度为50μm的BNi82Cr Si B作为钎料,进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空扩散钎焊,对接头的界面微观组织进行了观察和分析;测试了接头的常温抗拉强度;对扩散钎焊接头进行了液压强度考核。试验结果表明,钎料与母材形成了钎缝,经扩散钎焊后,钎缝组织均匀;钎焊接头抗拉强度与母材相当,而断后伸长率及断面收缩率都低于母材,断裂形式为韧性断裂;对沟槽模拟件进行27 MPa液压试验,保持10 min,无变形、无渗漏,满足设计要求。     

GX12CrMoVNbN10-1-1耐热铸钢焊接接头微观组织及力学性能研究

采用窄间隙钨极气体保护焊对GX12CrMoVNbN10-1-1耐热铸钢进行了焊接试验。通过金相试验、硬度测试、拉伸试验研究了焊接接头的显微组织和拉伸性能。结果显示:焊接接头各区域的显微组织差异明显,焊缝由于形成马氏体组织,显微硬度最大,热影响区的组织主要为回火马氏体,硬度降低。接头的屈服强度高于母材,但抗拉强度略低于母材;母材及接头的屈服强度和抗拉强度均随应变速率的增加而增加,但二者的伸长率变化不大,接头的伸长率比母材的小。     

异种热处理状态2219铝合金TIG焊接头性能研究

采用变极性TIG焊对2219铝合金C10S与CYS异种热处理状态材料进行焊接,通过万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜对接头力学性能及微观组织进行分析研究。结果表明:2219铝合金具有良好的低温适用性,-196℃条件下,接头抗拉强度、断后伸长率分别达到母材(CYS)原始性能的76%和75%,异种热处理状态焊接接头CYS侧熔合区晶粒组织粗大,抗拉强度低,是接头力学性能的薄弱点。     

深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头组织和力学性能的影响

对6061铝合金板材进行了冷金属过渡(CMT)焊接试验,并对焊接接头进行了不同时间的深冷处理,分析了深冷处理时间对6061铝合金冷金属过渡焊接接头组织和性能的影响。结果表明:深冷处理对改善焊接接头焊缝区性能有显著效果。深冷处理后焊接接头焊缝区有更多的第二相析出,焊接接头的抗拉强度、伸长率和焊缝显微硬度都得到提高,30 h深冷处理后接头的抗拉强度、伸长率和焊缝显微硬度达到最大值,分别为212.4 MPa、12.65%、93.1 HV。     

扫描预热对Ti2AlNb电子束接头组织及拉伸性能影响

采用电子束扫描对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金进行了250～550℃的预热及电子束焊接工艺试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对接头显微组织特征进行了分析,分析了不同预热温度下焊缝的组织形貌,研究了预热对接头成形及其室温、高温拉伸性能的影响.结果表明,随着预热温度升高,焊缝中心等轴晶组织比例相应增加,焊缝中心结合线随之消失,柱状晶组织生长受到阻碍,这可能是横向温度梯度降低,结晶潜热无法被及时传导造成的.预热焊接接头室温抗拉强度、断后伸长率可达980 MPa、12％以上,与母材水平相当;与常规焊接相比,预热接头650℃拉伸强度提高了35％～60％,断后伸长率提高了两倍以上,350℃预热接头高温拉伸强度最高.接头拉伸性能的改善,与预热工艺对焊缝中心结合线、焊缝组织均匀性的影响密切相关.