热输入对电力结构用Q460钢焊缝金属组织及冲击性能的影响

采用熔化极气体保护焊对电力结构用Q460钢进行不同热输入的对接焊试验。利用金相显微镜、透射电镜和电子背散射衍射技术研究热输入对焊缝组织及冲击性能的影响。结果表明:3种热输入焊缝金属组织均为先共析铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体及M-A组元。随着热输入的增加,焊缝组织中板条粗化,而先共析铁素体和侧板条铁素体增多,针状铁素体减少,M-A组元尺寸增大;焊缝金属中大角度晶界含量逐渐减少分别为0.54、0.40和0.37。尺寸较大的M-A组元及大角度晶界密度的降低是导致焊缝金属冲击吸收能量逐渐降低的主要原因。     

热输入对高钼Q420钢焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸实验、硬度试验、冲击试验和组织观察研究热输入对高钼Q420钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能的影响,借助Image Pro-Plus 6.0软件测量了焊缝中先共析铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体的体积分数比例。结果表明:随着焊接热输入的增加,先共析铁素体和侧板条铁素体组织的含量均逐渐减少,针状铁素体逐渐增加;当焊接热输入为11.68 k J·cm-1时,针状铁素体体积分数达到最大值81.31%。随着针状铁素体体积分数的增加,焊缝金属的低温冲击韧性增加。     

低合金高强钢激光电弧复合焊热模拟热影响区组织与冲击韧性

研制了一种Mn-Si-Ni-Cr系实心焊丝,用于新型船用440 MPa级低合金高强度(HSLA)钢焊接,采用热输入11.5,16.5和21.5 kJ/cm对该钢材进行了熔化极活性气体保护电弧焊,并使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等设备重点研究了热输入对焊缝组织及性能的影响. 结果表明,随着热输入的增大,焊缝组织先以粒状贝氏体和板条贝氏体为主转变为以针状铁素体为主,再转变为以针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体为主,而且焊缝中M-A组元含量、直径大于 1 μm的夹杂物占比和夹杂物的平均直径均逐渐增大;随着热输入的增大,焊缝硬度不断减小,焊缝、熔合线和熔合线 + 2 mm处的冲击韧性均先增大后减小,同时焊缝的耐腐蚀性能也先增大后减小;3种焊接接头的板拉伸弯曲试样均在母材处断裂,弯曲试样均完好.     

热输入对船用440 MPa级低合金高强度钢焊缝组织及性能的影响

研制了一种Mn-Si-Ni-Cr系实心焊丝,用于新型船用440 MPa级低合金高强度(HSLA)钢焊接,采用热输入11.5,16.5和21.5 kJ/cm对该钢材进行了熔化极活性气体保护电弧焊,并使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等设备重点研究了热输入对焊缝组织及性能的影响.结果表明,随着热输入的增大,焊缝组织先以粒状贝氏体和板条贝氏体为主转变为以针状铁素体为主,再转变为以针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体为主,而且焊缝中M-A组元含量、直径大于1μm的夹杂物占比和夹杂物的平均直径均逐渐增大;随着热输入的增大,焊缝硬度不断减小,焊缝、熔合线和熔合线+2 mm处的冲击韧性均先增大后减小,同时焊缝的耐腐蚀性能也先增大后减小;3种焊接接头的板拉伸弯曲试样均在母材处断裂,弯曲试样均完好.     

热输入对X65钢焊缝金属组织及性能的影响

系统地研究了焊接热输入对X65钢焊缝金属组织及性能的影响。研究结果表明,热输入对焊缝金属组织及性能有显著影响。对于焊缝结晶组织,随着热输入的增加,柱状晶比例减小,等轴晶比例增大,柱状晶宽度增大,对于焊缝室温组织,随着热输入的增加,先共析铁素体有所增加,侧板条铁素体减少,针状铁素体先增加,但当焊接热输入达到2022J/mm后,针状铁素体量反而减少。焊缝金属低温冲击吸收功随热输入的增加而增大,当热输入达到2022J/mm后,则随热输入的增加而减小。     

热输入对800 MPa级钢接头组织及性能的影响

系统研究了焊接热输入对新一代800MPa级高强度结构钢(RPC钢)焊接接头组织及力学性能的影响。研究结果表明，采用最新研制的超低碳贝氏体焊丝焊接800MPa级RPC钢获得了强韧性匹配良好的焊接接头；焊缝一次柱状品的宽度随热输入的增加而增大，焊缝金属二次组织中基本上消除了先共析铁素体和侧板条铁素体，组成焊缝的基本类型为板条贝氏体、针状铁素体和粒状贝氏体；随着热输入的增大，焊接接头的抗拉强度逐渐降低，而低温冲击韧度则先升高，然后又下降；在热输入为20kJ／cm时焊缝金属低温韧性出现峰值与焊缝获得细小密集的针状铁素体组织有关。     

1200 MPa高强耐磨钢焊缝显微组织及冲击韧性的研究

在不预热条件下,采用熔化极气体保护焊(GMAW)对1 200 MPa高强耐磨钢进行多层多道焊工艺性试验,并对试样进行夏比冲击试验,利用金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)研究焊缝组织形态与断口形貌,并通过对冲击断口的形貌分析研究其断裂机制。试验结果表明:焊缝组织主要由细小的针状铁素体组织和粗大的先共析铁素体组织构成,随焊接热输入增大,先共析铁素体所占比例增大,针状铁素体比例减小,由此导致焊缝冲击韧性下降;不同温度下的冲击试验表明,焊缝冲击吸收能量均高于母材,结合断口形貌分析,焊接接头的焊缝区表现出良好的冲击韧性。     

焊接热输入对800MPa级低合金高强钢焊接接头组织性能的影响

在不预热的条件下,采用熔化极气体保护焊接方法对800 MPa低合金高强钢进行焊接,研究了焊接热输入对焊接接头的微观组织和性能的影响。结果表明:四种热输入条件下,焊缝区显微组织都有针状体素体组织,随着热输入增加,焊缝区的贝氏体组织减少,先共析铁素体和块状铁素体产生,针状铁素体呈现先增加后减少的趋势。随着热输入的增大,焊接接头的抗拉强度逐渐降低,而低温冲击韧性则先升高后下降。当线能量为14.66 k J/cm时,接头获得了良好的综合性能。     

不同焊剂下FCB法埋弧自动焊接低合金高强钢接头力学性能

使用国内焊剂TGF-55E、新日铁焊剂NSH-55EM和神钢焊剂PF-55E三种不同焊剂对DH40钢板进行FCB法埋弧自动焊接研究,探讨在不同焊剂下焊接接头力学性能差异,并分析焊缝微观组织形貌。结果表明:使用PF-55E焊剂所得焊接接头的伸长率和冲击韧性最好,其伸长率高达25.8%,0℃冲击功平均值为153 J,-20℃冲击功平均值为132 J,焊缝主要由针状铁素体构成;NSH-55EM焊剂次之,焊缝主要由先共析铁素体、针状铁素体和少量侧板条铁素体组成;TGF-55E焊剂最差,焊缝主要由先共析铁素体、侧板条铁素体及少量针状铁素体组成。     

不同热输入下基于MCJNi1K焊丝的Q460E钢埋弧焊缝组织性能研究

使用自主研制的MCJNi1K低碳中锰高硅焊丝对Q460E低合金高强钢进行埋弧焊接试验,对不同热输入条件下焊缝金属的组织和性能进行了研究。结果表明,在一定的范围内随热输入增大,焊缝金属低温冲击韧性先增大再降低。当热输入为21.92 k J/cm时,低温冲击韧性最高,焊缝区随组织主要为针状铁素体,断口有韧窝特征。热输入较小或较大时,焊缝区分别有先共析铁素体和魏氏组织产生,均会降低低温冲击韧性。     

热输入对工程机械用高强钢焊接接头组织和性能的影响

采用富Ar气体保护焊方法,使用φ1.6mm的MK.GHS80实芯气保焊丝对板厚为20 mm的HG785D钢进行对接焊,对焊接接头显微组织进行了观察,并对接头拉伸、弯曲、冲击等力学性能进行了检测,研究了热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,焊缝组织主要为针状铁素体+少量先共析铁素体,随着热输入的增加,焊缝中先共析铁素体含量逐渐增加,侧板条铁素体和粒状贝氏体组织减少;当热输入较低时粗晶区组织为板条贝氏体,随着热输入的增加,粗晶区组织逐渐由板条贝氏体转变为板条贝氏体+粒状贝氏体,当线能量达到32.2kJ/cm时几乎全部为粒状贝氏体;随着热输入增加,接头抗拉强度逐渐降低,焊缝冲击韧性先提高后降低,但影响有限,热影响区冲击韧性则逐渐降低,当热输入达到32.2 kJ/cm时接头性能恶化,焊接接头在线能量为23.8 kJ/cm时能获得优良的强韧性匹配。     

X80管线钢焊缝金属中的针状铁素体

探讨了X80管线钢焊缝中针状铁素体的形成条件、对焊缝韧性的影响及针状铁素体控制机理。结果表明,X80管线钢焊缝组织是大量针状铁素体+少量先共析铁素体的混合组织。在针状铁素体影响因素中,起决定作用的是焊缝的化学成分和冷却速度。焊缝中针状铁素体形态和数量与焊缝韧性之间存在对应关系,焊接热输入对焊缝韧性的影响较复杂,存在一个热输入最佳值。优化的焊缝合金系统和化学成分是控制焊缝针状铁素体形成的必要条件,而合理的工艺方法和焊接参数(含热输入)则是控制针状铁素体形成的充分条件。     

热输入对海洋平台用钢焊缝组织及性能的影响

采用埋弧焊的方法系统地研究了焊接热输入对海洋平台用D36钢焊缝组织及性能的影响。研究结果表明:对于焊缝金属一次结晶组织,随着热输入的增加,柱状晶的平均宽度逐渐增大,而其比例逐渐减小;对于焊缝金属二次结晶组织,随着热输入的增加,先共析铁素体(PF)增加,贝氏体铁素体(BF)和针状铁素体(AF)减少;焊缝金属的硬度随着热输入的增加而逐渐降低。     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

履带起重机臂架用高强钢气保焊接头组织和性能研究

通过熔化极气体保护焊的方法,采用准1.2 mm的T Union GM 120实芯气保焊丝对FGS90WV钢管进行对接焊,对焊接接头显微组织进行了观察,并对接头拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能进行了检测。结果表明,焊缝区组织为少量先共析铁素体+针状铁素体,淬火区组织为马氏体;随着热输入增加,焊缝组织中先共析铁素体含量增多,热影响区组织逐渐粗化;接头抗拉强度和屈服强度先小幅增加后迅速降低,伸长率和冲击韧性逐渐降低,当热输入小于11.5k J/cm时,接头具有良好的强韧性匹配;热影响区硬度逐渐降低,焊缝区硬度几乎不受影响,当热输入达到23.5 k J/cm时,热影响区硬度大幅下降。     

机械振动对高强钢焊接接头组织与性能的影响

在S960Q高强钢熔化极气体保护焊过程中引入机械振动,研究了机械振动工艺参数对S960Q高强钢焊接接头组织、拉伸力学性能和-20℃冲击韧性的影响,并分析了机械振动参数的作用机理。结果表明,未施加机械振动的试样焊缝区组织由针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体组成,而施加机械振动后焊缝区的显微组织会得到不同程度的改善,当振动频率50 Hz、机械振幅为0.05 mm时,焊缝区侧板条铁素体逐渐消失,而针状铁素体数量明显增多,先共析铁素体的尺寸明显减小,S960Q高强钢焊接接头具有最佳的拉伸力学性能和-20℃冲击韧性,这主要与机械振动可以对焊接接头熔池起到搅拌作用有关。     

焊接热输入对SCW550/Q345B异种钢焊接接头组织和性能的影响

研究了焊接热输入对SCW550/Q345B异种钢焊接接头组织及性能的影响。结果表明:随着焊接热输入的增大,热影响区粗晶区先共析铁素体和侧板条铁素体含量增加,降低接头韧性;奥氏体晶粒、魏氏体的数量随焊接热输入的增加而增大,从而导致接头脆性增加。因此,应采用较小的焊接热输入进行SCW550/Q345B异种钢接头焊接。     

焊接线能量对转向架用SMA490BW耐候钢接头组织与性能的影响

对转向架SMA490BW耐候钢在不同焊接线能量下进行了单丝MAG焊接试验,研究了线能量对接头显微组织与力学性能的影响。结果表明:焊接线能量在10~32 kJ/cm时,随着线能量的增加,焊缝金属中的晶内针状铁素体逐渐转变为条状或块状的铁素体,晶界侧板条铁素体尺寸增大;热影响区晶粒逐渐粗化,粒状贝氏体和晶界的先共析铁素体增加,当线能量达到32 kJ/cm时晶界的先共析铁素体几乎呈网状分布。不同线能量下,焊接接头拉伸试样均断裂于母材。随着线能量的增加,焊缝金属和热影响区的冲击功逐渐减小,对于焊缝金属、热影响区,线能量分别不超过25、32 kJ/cm时,其冲击功满足在-40℃下不小于27 J的要求。     

Ni对油船货油舱下底板焊缝耐蚀性的影响

采用3种不同Ni含量的焊丝进行接头焊接试验,并在模拟油船货油舱下底板腐蚀环境中进行腐蚀试验,通过分析焊缝金属微观组织、夹杂物、极化曲线和腐蚀形貌,研究了Ni对焊缝金属全面腐蚀和点蚀的影响。结果表明:3种焊缝金属的组织相似,主要由先共析铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体组成。3种焊缝金属的夹杂物主要为氧化物,并且夹杂物尺寸分布相似。随着Ni含量的增加,焊缝金属的自腐蚀电位、耐全面腐蚀性能和耐点蚀性能均提高。     

铜含量对焊缝组织和性能的影响

采用药皮过渡铜的方法,研究了碱性焊条中铜的过渡规律及其对焊缝组织和显微硬度的影响.结果表明:铜的过渡系数为79％;焊缝组织主要由晶界铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体组成;随着焊缝铜含量的增加,针状铁素体数量增加,焊缝显微硬度增大.