新型低锰微铌钢与普通Q355钢焊接性能比较

通过焊接热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验、典型对接接头性能评价试验及典型对接接头疲劳性能试验，结合金相显微镜（optical microscope,OM）和扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）两种表征手段，深入研究了新型低锰微铌钢（MnNb钢）与普通Q355钢（Q355钢）焊接性能差异及机理。结果表明，在不预热条件下，Q355钢表现出强烈的焊接淬硬倾向，而MnNb钢无淬硬倾向；MnNb钢和Q355钢均具备优良的防止焊接冷裂纹性能。相比于Q355钢接头，Mn Nb钢对接接头抗拉强度稍低，但其热影响区冲击吸收能量明显更优，这主要是由于Q355钢粗晶区中存在细小的晶内组织和侧板条铁素体组织，而MnNb钢粗晶区具有大量针状铁素体与较小的原始奥氏体晶粒。MnNb钢接头的条件疲劳极限强度比Q355钢接头高57 MPa，其扩展区疲劳辉纹间距更小，裂纹扩展速度更慢，MnNb钢对接接头的疲劳性能显著优于Q355钢对接接头。     

冷却模式对Ti-Nb微合金高强钢组织和性能的影响

热轧后的冷却模式影响微合金高强钢的组织和析出,从而影响最终性能。在实验室对一种Ti-Nb微合金高强钢进行了前段快冷和后段快冷两种模式的热模拟试验,研究了冷却模式对Ti-Nb微合金高强钢组织和性能的影响。同时根据实验室研究结果,在国内某热连轧带钢厂对类似钢种进行了工业试验。结果表明:采用后段快冷模式,试样的晶粒尺寸(3.10μm)比前段快冷试样的晶粒尺寸(4.07μm)要小,且后段快冷试样析出物的体积分数(1.04%)比前段快冷试样析出物的体积分数(0.81%)大,后段冷却模式具有更好的细晶强化和析出强化作用。     

高强钢激光复合焊接T型接头组织分析

采用15kW高功率激光复合焊接船用低合金高强钢T型接头构件.测定了接头截面的显微硬度,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了焊缝微观组织.结果表明:焊接接头没有气孔、裂纹等缺陷;焊缝和热影响区显微 硬度均高于母材,焊缝显微硬度最高为290HV;焊缝组织主要为细条状的粒状贝氏体和少量的M-A组元.贝氏体铁素体为细条状的铁索体,晶粒细小,晶界密度高.Cu、Ti等微合金元素形成的碳化物沉淀强化相分布于贝氏体铁素体内.细条状的粒状贝氏体组织的晶粒细化及其微合金碳化物(Cu,Ti)xCy的沉淀强化使得焊缝强度高于母材.     

抗层状撕裂钢的开发与应用

介绍宝钢开发研制的一种屈服强度为355NPa级的抗层状撕裂钢板,该钢种是一种细晶粒微合金化的焊接结构用厚钢板,具有优良的抗层状撕裂能力、高的低温冲击韧性和好的疲劳性能。该产品已应用于上海徐浦大桥。     

我国合金结构钢的新发展及其焊接性

根据目前我国合金结构钢的新发展,介绍了管线钢和超细晶粒、超洁净度、高均匀性的新一代钢种的发展特点,并着重介绍了微合金控轧控冷钢和新一代超细晶粒钢及新型焊接材料的细晶化技术、洁净化技术,并结合我国所开发的新型合金结构钢介绍了新钢种的焊接性,指出新一代细晶管线钢的焊接性问题主要是焊接裂纹和HAZ（热影响区）的脆化问题,而新一代超细晶粒钢的焊接性问题主要是焊缝金属的强韧化和HAZ的晶粒长大问题,并结合存在的焊接性问题论述了焊接材料的匹配及研制方向和所适用的焊接方法及工艺,为我国新钢种的焊接技术的发展和普及提出了一些方向性的意见。     

细晶Q420低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用CO2气体保护焊对细晶Q420低合金高强钢进行焊接,用光学显微镜、扫描电镜分析了焊接接头显微组织及断口形貌,试验测试了焊接接头拉伸、弯曲及冲击性能.结果表明,细晶Q420钢母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,选用ER55-G焊丝所得焊接接头焊缝金属具有比母材更高的抗拉强度,焊缝及热影响区均具有良好的冲击性能,断口为典型韧窝状延性断裂形态.在所选焊接工艺参数下,其热影响区表现出比焊缝金属更好的冲击性能.     

蒙乃尔合金与Q235钢的焊接

在石化工业中经常遇到蒙乃尔合金与其它钢种的异种金属焊接问题。蒙乃尔合金焊接时易产生热裂纹、气孔及未熔合,因而合理地选择焊接材料和焊接参数是其焊接的技术关键。试验采用蒙乃尔400板材,厚5mm,Q235钢板厚5mm,不锈钢板厚5mm。焊接材料为镍基焊条（Ni101,焊前150℃×1h烘焙）和蒙     

高性能桥梁钢Q690qE焊接性试验研究

初次研发的高性能桥梁钢Q690qE中加入较多的合金元素,较普通桥梁钢板的碳当量高、冷裂倾向大,属难焊钢种。通过最高硬度试验和斜Y型坡口焊接裂纹试验评价该钢的焊接性,确定不同焊接方法的预热温度,为Q690qE钢在桥梁工程中的运用提供技术依据。     

加热过程中细晶高强IF钢奥氏体晶粒长大规律研究

通过显微组织观察实验,对细晶高强IF钢在不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒长大规律进行研究。结果表明:随加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大。由实验结果可知细晶高强IF钢的晶粒粗化温度为1050℃,晶粒粗化时间为40 min。为保证微合金元素充分固溶,同时获得细小的奥氏体晶粒,生产中将加热温度控制在1050~1100℃、保温时间控制在30 min~40 min。通过对实验数据进行非线性回归建立了细晶高强IF钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型,模型的计算结果与实验结果基本吻合。     

激光速率对B52L高强度钢焊接接头综合力学性能的影响

利用光学电子显微镜、扫描电镜和透射电镜,以及硬度测试、拉伸试验等手段,对不同焊接参数下微合金高强钢的组织形貌和力学性能进行了研究。结果表明,在低焊速下,微合金钢的焊接接头出现缺陷,随着焊接速度的增加,焊接接头的宽度减小。焊缝区的组织在低焊速下会出现少量的贝氏体和铁素体,但主要组成为板条马氏体。热影响区的组织呈现不均匀状态,其细晶区组织细小,粗晶区组织晶粒尺寸粗大。微合金高强钢的焊接接头硬度峰值位于粗晶区,接头的拉伸断裂位置出现在母材区。     

K-TIG焊接动态过程及组织和性能分析

为研究较高热导率材料的K-TIG焊接方法的焊接特性，采用K-TIG焊接技术对10 mm厚Q235钢进行了焊接.K-TIG焊接过程稳定，得到了焊缝成形良好，无裂纹、气孔等缺陷的焊接接头，通过高速摄影试验观察“匙孔”在焊接过程中的动态行为，并对焊接接头微观组织和硬度、拉伸、冲击、弯曲等力学性能进行了测试. 结果表明，改善散热条件和合理的装配间隙能增加K-TIG焊接“匙孔”的稳定性；焊缝区和热影响区的维氏硬度值均高于母材；焊接接头的抗拉强度、冲击韧性优于母材；焊缝区主要由细小的针状铁素体和少量的块状铁素体组成；K-TIG焊接方法在较高热导率材料领域的使用可行性得到证实，对低碳钢K-TIG焊接工艺的进一步研究具有一定参考意义.     

Q960E焊接粗晶区组织的再热脆化与软化分析

为了精确获得不同温度梯度条件下焊接热影响区的组织和性能,采用焊接热模拟的方式对一种低碳当量Q960E及其对比钢进行了两次模拟热循环试验,并获得了一次热模拟后的CGHAZ,以及二次热模拟后的未变粗晶热影响区(UA?CGHAZ)、过临界粗晶热影响区(SCR?CGHAZ)、临界粗晶热影响区(ICR?CGHAZ)和亚临界粗晶热...     

两种规格超细晶粒钢的激光焊接

超细晶粒钢依靠微米级或亚微米级的铁素体,使钢的强度和韧性大大提高。本文分析了超细晶粒钢的焊接性及激光焊接的特点,进行了超细晶粒钢的激光焊接试验,并与等离子弧焊接、MAG焊接进行了比较,超细晶粒钢激光焊接接头粗晶区有较好的韧性,采用较小的激光功率并配合较慢的焊接速度,可减小粗晶区硬化倾向。终轧温度较高的SS400钢激光焊接接头强度高于母材,深度轧制钢激光焊接接头出现再结晶软化区,当软化区宽度较窄时,不影响整体接头强度,SS400钢和深度轧制钢激光焊接接头均有好的弯曲塑性。     

00Cr12Ni双相组织不锈钢焊接接头区域特征与性能

采用熔化极活性气体保护焊(metal active gas arc welding, MAG焊)、等离子弧焊(plasma arc welding, PAW)和高频感应焊接方法获得铁素体+马氏体双相组织不锈钢00Cr12Ni的焊接接头,对其组织区域特征和力学性能进行了研究.典型的焊接接头热影响区(heat affected zone, HAZ)可分为晶粒粗大,铁素体为优势相的高温热影响区(high temperature heat affected zone, HTHAZ)和晶粒细小,马氏体为优势相的低温热影响区(low temperature heat affected zone, LTHAZ).通过测量实际焊接热循环曲线的方法确定了HTHAZ及LTHAZ的温度范围,并采用热模拟研究HAZ不同区域的力学性能.结果表明,HTHAZ的热循环峰值范围为1 200℃至熔点,晶粒粗大呈现为脆性;LTHAZ热循环峰值范围为800～1 200℃,室温组织为非平衡低碳板条马氏体,韧性较好,但低于0℃时呈脆性. MAG焊接头由于奥氏体焊缝为钟罩形,HAZ冲击试验时断面包括奥氏体焊缝,因此冲击性能较好;...     

低碳钢与不锈钢焊接接头弯曲性能的分析

通过对Q235-B和316L异种钢I形和Y形坡口埋弧焊对接接头Q235-B一侧熔合区显微组织和元素分布及显微硬度的观测和分析,指出了在碳素结构钢与不锈钢异种金属的焊接接头中,碳素结构钢一侧出现硬而脆的熔合区;提出了减小熔合区的宽度是提高异种钢焊接接头抗弯曲性能的关键.此外研究了不同焊接工艺对焊接接头抗弯曲性能的影响机制,采用小尺寸的Y形坡口和使用含镍量高的焊丝,既有效地减小了熔合区的宽度,提高了异种钢焊接接头的抗弯曲性能,避免在对接接头双面埋弧焊时发生烧穿焊接缺陷.     

大截面钢/铝摩擦焊接头力学性能及显微组织分析

针对大截面铸态纯铝与Q235钢异种金属.采用连续驱动摩擦焊技术进行焊接试验,通过光学显微镜观察、电子探针分析、常温和高温拉伸性能及硬度测试,探讨了其焊接接头的微观组织和力学性能.研究表明,大截面铸态纯铝与Q235钢间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高于铝基材;高温条件下,试样均断于铝端母材,抗拉强度随着温度的升高呈现出明显的下降趋势,而伸长率随温度升高而增大;焊接接头在近缝区发生了晶粒细化,在粘塑性层内发生了一定程度的原子扩散,形成扩散层.     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

980MPa级高强钢焊接接头HAZ的组织和性能

采用焊接热模拟的方法,研究一种980 MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ不同区域,通过对各个区域的组织及相的分析,以及相应的拉伸及冲击试验研究了此类高强钢的组织和性能.结果表明,粗晶区的冲击性能最好,细晶区的冲击性能最低,为热影响区的薄弱环节.粗晶区组织为均匀粗细相间的板条贝氏体组织;在板条贝氏体上弥散析出碳化物;板条贝氏体界面上的奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因.细晶区为孪晶马氏体+少量的板条马氏体,孪晶马氏体是导致细晶区性能下降的主要原因.

Abstract：

Microstructure and mechanical properties of HAZ of 980 MPa low carbon bainite high strength steel joints were studied . The different regions of welded joint HAZ were simulated by welding thermal simulation technique. Microstructure observation, phase analysis, and corresponding tensile and impact test for different regions of welded joint HAZ were taken. The results indicate: the impact property of coarse grain zone is the best, while the impact property of fine grain zone is the worst. So the fine grain zone is the weakest part of the welded joint. Microstructure of coarse grain zone is uniform interweaved coarse and fine lath martensites, and precipitation acicular ferrite are distributed between the lath martensites. Toughness of coarse grain zone is increased owing to the austenite thin film adherent lath martensite interface. Microstructure of fine grain zone are twin martensite and a small number of lath maarten-site, only minor acicular ferrite are distributed in the twin martensite . Toughness of fine-grained zone was decreased owing to twin martensite.     

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.     

400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头组织与性能

采用普通电弧焊方法（手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊）对400MPa级超细晶粒钢进行焊接,并对不同工艺条件下的焊接接头的组织与性能进行了分析。结果表明,400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头热影响区存在着明显的晶粒长大现象;手工电弧焊和埋弧焊焊接接头性能明显下降,而二筘化碳气体保护焊焊接接头性能下降不明显。根据试验结果,实际生产中可以利用二氧化碳气体保护焊方法焊接400MPa级超细晶粒钢。