二次热循环对X100管线钢粗晶热影响区组织与性能的影响

通过热模拟技术与显微分析方法研究了二次热循环对X100管线钢粗晶热影响区组织的影响规律,再热粗晶区的性能通过夏比V型缺口冲击试验表征。试验结果表明,当二次热循环的峰值温度处于(α+γ)两相温区,试验钢的临界粗晶热影响区出现局部脆化。局部脆化的原因主要有两个:一是临界粗晶热影响区组织粗化;另一是该区MA组元数量多,尺寸大,硬度高。     

基于热模拟的G2钢双丝埋弧焊粗晶区研究

利用热模拟试验机Gleeble3500模拟单、双丝埋弧焊条件下G2钢的粗晶区组织,模拟的线能量分别为19.5 kJ/cm、25 kJ/cm、39 kJ/cm、50 kJ/cm。研究了模拟的粗晶区组织和性能。研究表明,无论在何种线能量下,G2钢粗晶区的冲击功都很低。断口均为脆性的沿晶或(和)穿晶断裂。随线能量增加,粗晶区晶粒长大,同时针片状析出物析出、聚集、长大。线能量不大于39 kJ/cm时,其对粗晶区的硬度、耐磨性等影响不大,但当线能量增加到50 kJ/cm时,粗晶区性能显著变坏。     

冶金处理方式对高强钢粗晶热影响区组织与韧性的影响

利用热模拟技术，研究了450MPa级耐大气腐蚀钢不同焊接条件下焊接热影响区组织与性能变化，通过TEM观察不同冶金处理方式（RH精炼炉中加Ti，LF精炼炉中加Ti）第二相粒子的形貌和分布。试验结果表明，在合金成分基本相同的情况下，通过LF精炼炉加Ti的冶金处理，粗晶热影响区中的第二相粒子尺寸更细小，分布1更弥散，阻碍奥氏体晶粒长大的效果更突出。     

焊接热循环及铌对原油储罐用钢粗晶热影响区组织和性能的影响

采用热模拟试验研究了Nb对不同焊接热循环时粗晶热影响区组织、性能及转变动力学的影响.试验结果表明,在全部热输入下,不含Nb钢韧度均高于含Nb钢韧性,但大热输入(60～100kJ/cm)时韧性值相差较大,差值最小为60 kJ/cm时相差153 J,小热输入(40～30J/cm)时韧性值相差较小,差值最大为30 kJ/cm时相差68 J.从不同热输入时膨胀试验分析可知,含Nb钢转变开始温度Ar 3比不含Nb钢低约15～30℃,大热输入时固溶Nb抑制铁素体转变,促进粒状贝氏体形成,严重恶化韧性,小热输入时含Nb钢低碳自回火马氏体数量较多,但韧度较好,与以细板条贝氏体组织为主的不含Nb钢相比韧性仅有小幅下降.     

外焊温度对X80钢二次热循环后热影响区粗晶区组织与力学性能的影响

通过热模拟技术、V型缺口冲击试验、硬度实验与显微分析方法研究了外焊温度对二次热循环X80管线钢粗晶热影响区组织与性能的影响规律。结果表明:当外焊热循环峰值温度在(α+γ)两相区范围时,X80管线钢的韧性最低,明显低于一次加热粗晶区;硬度最大,明显高于一次加热粗晶区,金相组织中出现大量的粗大、富碳的M-A组元,证明内焊亚临界粗晶区出现明显脆化和硬化现象。     

焊后热处理对T23钢热影响粗晶区微观组织的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机和热处理炉对T23钢进行了焊接热模拟和焊后热处理试验,并运用金相、硬度、扫描电镜试验,研究了不同的焊后热处理温度对T23钢热影响粗晶区(CGHAZ)微观组织的影响.结果表明,焊态热模拟CGHAZ组织类型主要是板条马氏体和贝氏体的混合组织,具有很高的硬度.随着热处理温度的提高,CGHAZ晶粒趋于细化,硬度逐渐降低.但在700℃下,晶界出现了微孔洞和含W碳化物,硬度剧烈升高,应避免在此温度进行热处理.最后确定T23钢合理的焊后热处理为750℃×2h,可以获得良好的强韧性匹配.     

低合金高强钢20Mn2WNbB焊接热模拟粗晶区组织与性能

利用焊接热模拟手段和扫描电镜、透射电镜技术，电子衍射和Ｘ射线衍射等方法研究了国产新型强钢焊接热影响区（ＨＡＺ）粗晶区的组织和性能，发现随８００至５００℃冷却时间ｔ８／５的增长，该区的冲击韧性（αｋ）亦下降。ｔ８／５＜１８０ｓ时，αｋ下降主要是由于富碳的Ｍ－Ａ组成物的增加；ｔ８／５＞１８０ｓ时，αｋ下降主要是由于贝氏体的铁素体板条粗化，另外发现Ｍ－Ａ组成物的精细结构也随ｔ８／５的增长而变化。     

特厚耐候桥梁钢板模拟热影响粗晶区组织性能

使用热模拟试验机模拟60 mm厚耐候桥梁钢Q500qENH在不同焊接热输入(E)下热影响粗晶区热循环过程,研究了单道次热循环下热影响粗晶区(CGHAZ)、多道次焊接下CGHAZ经二次峰值温度(T_p2)加热的各亚区(临界加热(IRCGHAZ)和过临界加热(SRCGHAZ))的组织和性能.结果表明,随着E的提高,CGHAZ显微组织由板条状贝氏体逐渐向粒状贝氏体过渡,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐粗化,夏比(Charpy)冲击吸收功和维氏硬度逐渐降低.当E不超过50 kJ/cm时,SRCGHAZ呈韧性断裂;提高T_p2导致SRCGHAZ韧性提高;当E升高至100kJ/cm时,SRCGHAZ为脆性区.各种E下的IRCGHAZ含有粗大的M/A组元,均为脆性区.     

焊接热输入对Q690高强度桥梁钢焊接热影响区粗晶区组织与力学性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了16 mm厚Q690高强度桥梁钢不同焊接热输入(E)条件下焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的组织演变规律,研究了焊接热输入、组织和力学性能之间的关系。结果表明:Q690高强度桥梁钢CGHAZ的组织主要为板条马氏体(LM)、板条贝氏体(LB)和粒状贝氏体(GB)。随着焊接热输入的增大,LM含量逐渐减少,LB和GB含量逐渐增多,组织逐渐粗化;CGHAZ的显微硬度和-40℃冲击吸收能量均逐渐减小;当15 kJ/cm≤E≤30 kJ/cm时,CGHAZ组织为细小的LM和LB,大角度晶界(HAGB)含量较高而GB和M-A组元含量较少,显微硬度较高且冲击韧性较好。     

焊接热循环对SA508-3钢临界粗晶区组织和性能的影响

针对核电设备用SA508-3钢临界粗晶区,采用热模拟技术研究了不预热下焊接热循环对临界粗晶区组织和性能的影响.结果表明,临界粗晶区在原奥氏体晶界上析出了项链状的隐晶马氏体组织,使其性能恶化,是焊接接头中最为薄弱的区域.临界粗晶区在经历峰值温度400~650℃的焊接热循环后,冲击韧性得到明显的改善,此时可以获得良好的强韧性匹配.在SA508-3钢多层多道焊接过程中,通过合理控制层道间焊接热循环条件,可有效改善临界粗晶区组织和性能.     

Influence of Welding Thermal Cycle on Microstructure and Properties in Heat-affected Zone of X80 Pipeline Steel

Single welding thermal–cycles with different input linear energies (ILE)(15, 20, 30, 40, 50 kJ/cm) and peak temperatures (PT) (900, 1050, 1200, 1300, 1350 ℃) were simulated by MMS-300 to study the correlation of toughness and microstructure in heat-affected zone (HAZ) of a X80 pipeline. The evolution characteristics of microstructure were investigated by OM, SEM and EBSD. The results show that numerous polygonal ferrites and grain boundary ferrites appear, and the sizes apparently decrease as the heat input decreases. Heat input in single welding should be less than 35 kJ/cm to ensure well Charpy impact toughness. The toughness of course grain zone is the lowest when welding heating temperature is 1350 ℃ and it is the weakness part in welded zone. The uniformity of prior austenite grain is worsened as increasing the heat input. Moreover, the characteristics of M-A constituents and high angle grain boundaries (HAGB) are influenced by heat input and PT. In the case of low heat input and PT, higher density of HAGBs, dispersed and fine M-A constituents were observed. Otherwise, with high heat input (≥40 kJ/cm), the effective grain size is almost the diameter of prior austenite grain, and it will decrease the density of HAGB, moreover, coarse M-A constituents which are prone to crack initiation will be generated, thus, the impact toughness of the coarse grain zone will be worsened obviously in welding HAZ.     

铁路货车用铁素体不锈钢焊接粗晶区组织对力学性能的影响

铁路货车用不锈钢的C含量与焊接粗晶区的晶粒度、马氏体量成正比.随着C含量提高,焊接粗晶区中的晶粒粗化被抑制,因此,使得冲击性能和疲劳强度被明显提高.虽然马氏体的存在对于冲击性能和疲劳强度的影响是负面的,但影响程度较为有限.     

过渡层焊丝对Monel 400复合钢板焊接性能的影响

采用 H1Cr2 6 Ni2 1作为过渡层焊丝 ,焊接 Monel40 0 / 16 Mn R复合板。研究了复合板焊接接头的弯曲性能、拉伸强度、主要化学元素在焊缝中的扩散程度及其微观组织。结果表明 ,焊缝成形良好 ,在距复层焊缝表面 2 .4mm范围内 ,焊丝化学成份对复层焊缝化学成份的稀释率为 0。焊接接头的拉伸强度为 6 30 MPa。面弯角大于等于 12 0°,背弯角为 180°,侧弯角大于等于 10 0°。焊接接头具有良好的综合机械性能。     

桥梁缆索盘条组织对钢丝扭转性能的影响

对表面质量较优的国产和进口桥梁缆索用钢丝进行扭转性能测试并采用OM、SEM及电子背散射衍射(EBSD)观察了钢丝对应原盘条的显微组织特征,分析了盘条珠光体尺寸及片层间距、奥氏体晶粒度、晶界尺寸、组织织构对钢丝扭转性能的影响。     

焊接速度对TRIP 590钢焊接接头组织与力学性能的影响

以TRIP 590钢为对象,研究焊接速度对其焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接速度的提高,焊缝逐渐变窄并且趋于平滑。焊接接头HAZ区存在大量的贝氏体和铁素体。板条状马氏体是WZ区的主要组织。提高焊接速度可以细化晶粒,提高WZ区的强度和硬度。焊缝中心的硬度最高,从焊缝中心经HAZ区到BM区,硬度逐渐下降。     

二次焊接热循环中X100管线钢粗晶区组织性能研究

采用焊接热模拟技术、冲击试验和显微组织分析方法,对X100管线钢在二次焊接热循环不同峰值温度条件下获得的组织性能进行了系统的研究,着重讨论了临界粗晶区韧性及组织的变化规律.结果表明,在X100管线钢的双面焊或多道焊中,当二次热循环峰值温度处于Ac1～Ac3临界区时,韧性急剧降低,表现为临界粗晶区局部脆化.粗大晶粒和粗大、富碳M-A组元的形成是临界粗晶区局部脆化的主要原因.     

焊接热循环及峰值温度对C-HRA-2镍基合金组织演变的影响

通过焊接热模拟方法得到了C-HRA-2镍基合金在不同一次峰值温度(T_p1=1150,1250,1350℃)和二次峰值温度(T_p2=850,950,1050,1150,1250,1350,1450℃)下的焊接热影响区(HAZ),研究了峰值温度和热循环次数对C-HRA-2合金HAZ微观组织演变的影响,并测试了其显微硬度。采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对HAZ的微观结构和碳化物进行表征。结果表明,在T_p1=1150℃的HAZ中,可观察到沿晶界析出的细小的M₂₃C₆碳化物。在T_p1>1250℃的HAZ中,在晶界附近发现由于成分液化而导致的γ基体与M₂₃C₆碳化物组成的微观结构。当T_p2在1050～1250℃,可在HAZ中的晶界附近观察到与在T_p1     

6005A铝合金双丝MIG焊接接头组织与性能研究

采用自动双丝MIG焊机对6005A铝合金空心型材进行搭接焊,并利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及能谱对焊接接头的组织与性能进行了分析.结果表明:焊缝区呈网状枝晶组织,热影响区晶粒组织细小,焊接接头的主要强化相是Mg2Si和Al3Mg2等化合物,但是含量较少.热影响区中有软化区的存在,焊缝的平均硬度略低于母材.     

718钢电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织特征及性能

利用电火花沉积技术,采用自制Ni-Cr合金电极在718模具钢表面制备了Ni-Cr合金涂层,分析了涂层的显微组织、硬度及耐磨性能.结果表明:涂层靠近基体的组织为细小的枝晶,而涂层中部及外层组织为超细晶粒;能谱分析显示,在涂层与基体界面处,Fe及Ni,Cr元素的含量发生突变;涂层的硬度由表层向基体方向呈梯度分布,最高可达8...     

合金钢焊接热影响粗晶区的显微组织和低温韧性

对船体用合金钢进行Ti脱氧和Al脱氧处理,研究焊接线能量对合金钢焊接热影响粗晶区显微组织和低温韧性的影响。结果表明,随着焊接线能量的增加,Ti脱氧处理钢和Al脱氧处理钢的低温韧性逐渐减小。焊接线能量通过改变第二相粒子的数量和尺寸影响奥氏体晶粒的长大过程。