E76C-K4金属粉芯药芯焊丝研制

从合金配比、工艺性等方面介绍一种配用760 MPa级高强钢的E76C-K4金属粉芯药芯焊丝研制过程。焊丝合金系为Mn-SiMo-Ni,同时加入稀土元素及强脱氧剂;通过对比分析证明焊丝具有良好焊接工艺性能;同时焊丝具有良好抗裂性与较高的熔敷效率。     

自保护药芯焊丝熔敷金属韧化的机理

自保护药芯焊丝是近年来国际上发展较快而我国的研究和开发相对滞后的一种焊接材料。其研究的核心是焊丝的工艺质量和熔敷金属的韧性。本通过在高铝系熔敷金属中添加微量元素，控制熔敷金属中夹杂物的形态、数量、尺寸等特征参数，对熔敷金属的成分、微观组织和性能进行了深入研究，获得了针状铁素体较多的显微组织，使其0℃的冲击吸收功达到97J。其研究结果对于提高高铝系熔敷金属的韧性具有重要的参考价值。     

金属粉芯型E90C-G药芯焊丝的研制

介绍了金属粉芯型E90C-G药芯焊丝的研制过程,对渣系及保护气体选用、药芯组分分析、关键技术等技术路线进行了分析.通过试验研究,固化配方,研制的药芯焊丝经工艺性能试验、力学性能检测、T形接头角焊缝、抗裂性检测、焊缝组织微观分析、扩散氢含量检测,具有良好的综合性能.     

金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析

采用高速摄影技术对金属粉芯型药芯焊丝的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了金属粉芯型药芯焊丝在试验参数下的熔滴过渡类型和特征以及飞溅类型和特征,阐述了熔滴过渡特征以及飞溅特征产生的原因．结果表明,采用100％CO2气体保护时,焊接过程中电弧电压波动较大,熔滴过渡不稳．以排斥过渡为主,少量细颗粒过渡和爆炸过渡,焊接飞溅大;采用5％CO2＋95％Ar保护时,熔滴过渡为单一射滴过渡,熔滴过渡平稳,电弧稳定,焊接飞溅小;金属粉芯型药芯焊丝飞溅形式主要包括：气泡放出型飞溅、缩颈飞溅、熔滴爆炸飞溅以及电弧力引起的飞溅．     

国外金属粉型药芯焊丝简介

金属粉型药芯焊丝以其优良的焊接工艺性能和高的焊接效率,在国外发达国家得到了广泛的应用。其归属问题在国际上并不统一,AWS将其归于实心焊丝标准中,而ISO、EN和JIS将其归于药芯焊丝标准中,中国在2008年新修订的低合金钢药芯焊丝中,将低合金钢用金属粉型药芯焊丝归于此类。文中介绍了国外知名焊接材料生产厂家生产的金属粉型药芯焊丝品种,并详细介绍了日本神钢的金属粉型药芯焊丝。     

药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展（三）

本文概述了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的发展历程,全面分析了这两种焊接工艺方法的优点,详细论述了药芯焊丝、金属粉芯焊丝制造技术、品种、性能、质量和相关标准的新发展,列举了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊典型应用实例。     

药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展（一）

本文概述了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的发展历程,全面分析了这两种焊接工艺方法的优点,详细论述了药芯焊丝、金属粉芯焊丝制造技术、品种、性能、质量和相关标准的新发展,列举了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊典型应用实例。     

药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展（二）

本文概述了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的发展历程,全面分析了这两种焊接工艺方法的优点,详细论述了药芯焊丝、金属粉芯焊丝制造技术、品种、性能、质量和相关标准的新发展,列举了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊典型应用实例。     

药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展（四）

本文概述了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的发展历程,全面分析了这两种焊接工艺方法的优点,详细论述了药芯焊丝、金属粉芯焊丝制造技术、品种、性能、质量和相关标准的新发展,列举了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊典型应用实例。     

药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展（五）

本文概述了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的发展历程,全面分析了这两种焊接工艺方法的优点,详细论述了药芯焊丝、金属粉芯焊丝制造技术、品种、性能、质量和相关标准的新发展,列举了药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊典型应用实例。     

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。     

Ni对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响

通过改变气保护药芯焊丝中Ni元素的添加量,研究Ni元素对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响。研究表明:当w(Ni)为1.0%时,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,-20℃低温冲击韧性达到69 J;随着w(Ni)的增加,焊缝金属强度逐渐提高,而韧性则先下降后上升。适当Ni元素有利于提高焊缝金属的低温韧性。     

B元素对药芯焊丝焊缝金属针状铁素体形成的影响

利用金相组织观察、冲击试验和热膨胀试验,研究了B元素含量变化对高强钢药芯焊丝焊缝金属中针状铁素体形成的影响,得到了不同试验温度下焊缝金属冲击吸收功. 结合透射电镜分析和分级淬火试验从热力学和动力学的角度对B元素影响机理进行了分析. 结果表明,焊缝金属组织晶界中含有自由状态的B元素具有抑制晶界铁素体形核利于针状铁素体生成的作用;N元素含量增加会降低晶界B元素含量,并提高奥氏体向铁素体转变的温度,减少针状铁素体含量;针状铁素体是在以Ti元素和Mn元素的氧化物为核心,以Cu元素和Mn元素的硫化物为外层,以BN为过渡层的复杂结构上形核并长大的;针状铁素体含量的增加有利于提高焊缝金属冲击吸收功,–60 ℃冲击吸收功最大为70 J.     

960MPa级高强钢的连续冷却转变

采用DIL805L淬火相变膨胀仪,结合光学和扫描电镜组织观察,对960 MPa级高强钢的连续冷却转变进行了研究.结果表明:冷速在0.1～2℃/s时,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体,冷速在2～10℃/s时,组织为铁素体+贝氏体;当冷速在20～80℃/s时,获得全贝氏体组织.在连续冷却转变曲线中,高温转变区和中温转变区未...     

960MPa级熔敷金属组织及冲击韧性分析

研制开发了960 MPa级高强韧性气体保护焊丝,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),并通过低温示波冲击等试验研究了熔敷金属微观组织和冲击韧性. 结果表明,熔敷金属金相组织为粒状贝氏体(GB)+低碳马氏体(M),马氏体的出现可能和合金元素的成分偏析有关. 贝氏体铁素体(BF)板条晶界形核并向晶内生长,BF片条间有呈薄膜状分布的残余奥氏体(γ'),对韧性有利. 该贝氏体-马氏体型混合组织冲击韧性较好,热输入为13.7 kJ/cm时,熔敷金属裂纹扩展功和冲击吸收总功分别为63和75 J.     

Mo对690 MPa低合金高强钢熔敷金属力学性能的影响

焊接效率是海洋平台及船体建造的关键,不预热焊接能够显著提高焊接施工效率、降低建造成本。文中采用焊条电弧焊在不预热条件下制备了2种Mo含量不同690 MPa低合金高强钢熔敷金属,对其组织和性能之间的关系进行了分析。研究发现,Mo元素对熔敷金属微观组织、相变过程、塑性及强韧性具有显著影响。在成分体系0.02%～0.03%C,4.4%～4.5%(Mn+Cr+Ni),0.23%～0.60%Mo条件下,通过Mo元素调控获得细化、良好塑性、高强韧性熔敷金属组织。细小、良好塑性组织在冲击过程中能够抑制裂纹萌生和扩展,显著提高低温冲击韧性。然而,组织细化与塑性提高对于韧性改善机制存在显著差异,细化晶粒能够提高晶界密度进而阻碍裂纹扩展,塑性良好的组织能够抑制裂纹萌生并阻碍其扩展。在0.03%C,4.4%(Mn+Cr+Ni),0.23%Mo成分体系及不预热焊接条件下,获得了抗拉强度742 MPa,-50 ℃冲击吸收能量82～114 J(平均值103 J)的熔敷金属。创新点： (1)研究了不预热条件下成分体系0.02%～0.03%C,4.4%～4.5%(Mn+Cr+Ni),0.23%～0.60%Mo中,Mo元素对熔敷金属微观组织和强韧性的影响及其机制。(2)通过Mo元素调控获得细化、良好塑性、高强韧性熔敷金属组织,结合断口观察阐明了组织细化、组织塑性对熔敷金属韧性的影响机制。     

氢对自保护药芯焊丝焊缝金属韧度的影响

通过刻槽锤断试验、低温冲击韧度试验和扫描电镜分析等试验手段,研究了焊后室温条件下,放置不同时间的自保护药芯焊丝焊缝金属中氢含量对低温韧度的影响.结果表明,由于自保护药芯焊丝中氢含量较多而脱氢能力不足,并且熔池的存在时间相对较短,焊缝金属中的氢不能充分逸出,使得焊缝金属中含氢量较高(焊后立即进行试验);在氢和非金属夹杂物的共同影响下,低温冲击吸收功的平均数值较低,而且数据的离散度大;室温放置40 d以后,焊缝金属中的氢含量减少,刻槽锤断试样表面的氢白点减少或消失,低温冲击吸收功的平均值提高,数据的离散度降低.     

低合金高强度钢焊缝金属中针状铁素体的微观组织

利用光学显微镜,扫描电子显微镜及EBSD(electron backscattering diffraction)分析技术对800MPa级低碳微合金高强度钢的焊缝金属进行了分析.结果表明,焊缝金属组织主要为针状铁素体和贝氏体.针状铁素体以夹杂物为核心形核,该夹杂物主要是以Al2O3为核心形成的钛氧化物.针状铁素体以夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,仅某些方向的针状铁素体晶核迅速长大,生长方向存在取向择优.EBSD分析同样表明针状铁素体晶粒存在取向择优.观察到由同一夹杂物生长,沿同一直线方向背向生长的针状铁素体取向相同,沿不同方向生长的针状铁素体取向不同,说明其沿原奥氏体惯习面生长,并非与夹杂物共格.     

低合金高强钢焊缝熔敷金属强韧化机理

向焊缝熔敷金属过渡微量的Ti-B和稀土元素,可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织.从而提高了焊缝的低温冲击韧性.通过透射电镜观察,发现焊缝中合金元素能形成细小、难溶的非金属夹杂物,成为针状铁素体的形核核心;Ti能形成细小、难溶而弥散分布的化合物(TiO)质点,对针状铁素体的形核更为有利.针状铁素体由许多亚结构组成,这相当于进一步细化了晶粒,是提高焊缝熔敷金属低温韧性微观原因.     

980MPa级高强钢焊接接头HAZ冲击性能的分析

采用焊接热模拟方法,对NiCrMoV系980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ单次及多次热循环进行了热模拟试验.在室温和-50℃下研究了该钢焊接接头HAZ不同区域的冲击性能.结果表明,在室温和-50℃粗晶区的冲击性能最好,细晶区的冲击性能最差,为焊接接头的薄弱环节;二次粗晶区循环改善其性能,二次细晶区循环降低其性能;粗晶区晶粒比较粗大主要为低碳板条贝氏体组织;断口上表现为大而深的韧窝的融合,且韧窝之间融合较紧密;细晶区晶粒细小主要为孪晶马氏体,断口上表现为小而浅韧窝之间的连接,存在少数较大的韧窝.