一种9Ni钢埋弧横焊用烧结焊剂的研制

根据液化天然气低温储罐9Ni钢埋弧横焊成形工艺特点,从NiCrMo-4镍基埋弧焊材熔敷金属成形机理及性能控制角度,确定了CaF_2-MgO-SiO_2-Al_2O_3的氟碱性渣系,并进行了烧结埋弧焊剂配方的设计及试验研究,结果表明配方埋弧横焊工艺性良好,熔敷金属力学性能稳定,焊缝金属清洁度高,夹杂物的形态、数量、尺寸及分布均有利于焊缝金属的力学性能。     

Al_2O_3原材料配比对桥梁钢配套埋弧焊焊剂性能的影响

通过对比不同铝矾土和氧化铝粉末的加入量,调整焊剂中Al_2O_3的整体含量,对各组焊剂分别进行造粒难易程度、脱渣性、焊缝成形性以及熔敷金属力学性能研究,探究最佳的Al_2O_3含量以及铝矾土和氧化铝粉末的加入比例。结果显示,随着Al_2O_3含量在一定范围内增加时,焊剂的脱渣性逐渐增强,熔敷金属的拉伸性能以及冲击韧性也随之提高。当焊剂w(Al_2O_3)23%左右时,焊剂能够达到很好的性能,此时w(矾土)10%,w(氧化铝粉末)15%。     

500qE桥梁钢埋弧焊剂研究

考虑500q E桥梁钢焊接接头对低温冲击韧性、抗裂纹和焊缝中低扩散氢含量有较高要求,选择CaO-CaF_2-MgO-Al_2O_3-SiO_2渣系进行埋弧烧结焊剂设计,采用均匀设计法得到了优化的焊剂。采用优化的焊剂配合TGM-H65Q焊丝进行埋弧自动焊接试验,研究了焊接接头的力学性能及微观组织。结果表明,使用X105-3焊剂得到的焊缝成型美观,焊道光滑平整、无粘渣和咬边,脱渣性好;熔敷金属组织由块状先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成,熔敷金属力学性能达到母材的性能要求。使用X105-3焊剂进行埋弧自动焊得到的接头综合性能最佳,焊缝中分布着大量的细晶铁素体。     

新型2205型双相不锈钢埋弧焊用烧结焊剂

开发了焊接2205型双相钢的埋弧焊用烧结焊剂,渣系为CaF2-SiO2-MgO-Al2O3,属于中性焊剂。该焊剂有良好的工艺性能和冶金性能,配合焊丝ER2209焊接所得熔敷金属为铁素体+奥氏体双相结构。熔敷金属有较高的强度和良好的塑性,其中铁素体含量为22%～35%。研究发现室温时效时间和焊道最终温度对熔敷金属中的铁素体含量有影响,随着室温时效的延长和焊缝最终温度的降低,熔敷金属中的铁素体含量增加。     

核电设备用埋弧焊焊剂CHF703HR1的研制

研制了一种适用于核电设备埋弧焊用烧结焊剂CHF703HR1,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-SiO_2,碱度为2.4。使用该焊剂配合焊丝CHW-SEF3HR1焊接18MND5钢板,工艺性能优良。在3种焊后热处理条件下,熔敷金属力学性能优异,熔敷金属扩散氢含量小于4.0mL/100g,完全满足设计要求。焊后热处理保温16h时,熔敷金属的综合性能达到最优值。     

对CaCO3-CaF2-SiO2渣系烧结焊剂的试验研究

研制了一种新型埋弧焊烧结焊剂,其渣系CaCO3-CaF2-SiO2,研究了其各种组分对焊剂焊接工艺性能和熔敷金属中扩散氢含量影响的规律,其碱度BⅡw,为2.3、脱渣性良好、焊缝成形美观、熔敷金属中扩散氢含量达到低氢水平、与合适的焊丝配合使用后,其焊缝金属力学性能达到650 MPa级的低合金钢埋弧焊焊剂要求.     

新型18-8型不锈钢埋弧焊用烧结焊剂

开发了焊接低温下使用的18—8型不锈钢的埋弧焊用烧结焊剂,渣系为CaF2-SiO2-MgO—Al2O3-CaO,属于中性焊剂。该焊剂具有良好的工艺性能和冶金性能。该焊剂配合焊丝ER308L焊接所得熔敷金属主要为奥氏体和含有不超过6％的铁素体,此时熔敷金属具有良好的韧性,在-196℃温度下冲击功值均在100J以上。     

X100管线钢用埋弧焊焊丝和烧结焊剂的开发

介绍了新研发的焊接X100管线钢用埋弧焊焊丝和烧结焊剂。新研发的焊剂渣系为CaF2-SiO2-MgO-Al2O3-CaO,属于高碱度焊剂。该焊剂具有良好的工艺性能和冶金性能。利用新研发的焊剂和焊丝焊接,所得熔敷金属具有良好的韧性和很高的强度,20℃时的熔敷金属强度达到875 MPa,在-60℃温度下的冲击吸收能量值均在42 J以上。     

抗H2S腐蚀压力容器用埋弧焊烧结焊剂的研制

从渣系、碱度及熔敷金属化学成分的角度出发,确定以Al2O3-CaF2-MgO-SiO2-MnO-TiO2氟碱型渣系进行抗H2S腐蚀压力容器用烧结焊剂的设计.结果表明,所研制烧结焊剂配合中科院金属所两种专用焊丝均得到较高的强度和冲击韧性,以及良好的抗H2S腐蚀性能.由于与专用焊丝1号配合的焊缝金属具有较高锰含量,其γ→α相变温度降低,促进针状铁素体的形成,因而表现出较高的低温韧性值;熔敷金属氧含量(质量分数,%)仅为0.035%,氮含量仅为0.008%,氧含量减少,导致在塑性断口表面上产生了较大的韧窝,同时焊缝中的针状铁素体的百分含量增加,韧性提高.     

焊剂碱度对埋弧焊熔敷金属性能的影响

采用两种碱度3.4、1.6的焊剂进行桥梁钢Q500q E的埋弧焊熔敷金属试验,分析了焊剂碱度对焊接工艺性、熔敷金属微观组织和力学性能的影响。结果表明,低碱度焊剂的脱渣性和熔池流动性优于高碱度焊剂。降低焊剂碱度提高了熔敷金属中Si、Mn和O含量,且使得夹杂物尺寸变大,数量增大。低碱度焊剂增加了熔敷金属中的贝氏体比例,降低了针状铁素体比例,增加了M-A组织,因而提高了熔敷金属的强度,恶化了其低温冲击韧性。     

高强高韧性管线钢埋弧用焊丝的研制

研制的高强高韧性管线钢用埋弧焊丝与SJ10 1和SJ10 2焊剂匹配后的熔敷金属不仅具有很高的强度 (σs≥ 5 4 0MPa) ,而且还具有优良的低温韧性 (AKv - 1 0℃ ≥ 12 0J)。该焊丝的研制满足了屈服强度超过 5 0 0MPa以上管线钢对焊缝熔敷金属性能的要求。研究结果表明 ,要保证熔敷金属具有较佳的强韧性匹配 ,熔敷金属中的合金元素总量必须满足Ceq≥ 0 .38,Pcm≥ 0 .17,才能保证熔敷金属的强度 ,以及具有以针状铁素体为主焊缝组织 ;在文中的合金系统下 ,随着熔敷金属中C、Mn元素含量的增加 ,熔敷金属的针状铁素体组织的含量增加 ,韧性得到提高。随着焊剂碱度值的增加 ,熔敷金属中的氧含量降低 ,C、Mn元素增加 ,使得熔敷金属中的合金元素更趋向于最佳的配比 ,从而提高了韧性。     

核电用SA508 Gr.3 Cl.1钢窄间隙埋弧焊剂的研制

介绍了一种核电用SA508 Gr.3 Cl.1钢窄间隙埋弧焊剂的渣系选择、配方设计与产品性能。该焊剂与专用焊丝进行埋弧焊接,研究较宽焊接参数范围内的焊接工艺性能适应性与热处理态熔敷金属的室温、350℃高温拉伸强度、低温冲击功稳定性。结果表明,该焊剂具有优异的焊接工艺性能适应性,焊接电流、焊接速度、道间温度等焊接参数在较宽的范围内变化时,热处理态熔敷金属力学性能均满足三代核电技术要求,且数值余量大,波动较小,具有较好的工程实用性。熔敷金属微观组织为粒状贝氏体+铁素体组织。     

—80℃低温钢用熔炼型焊剂药芯焊丝的研制

为开发—80C1.5 Ni 低温钢用埋弧焊焊接材料,研制了低氢型碱性熔炼焊剂 YD508A 和1.5Ni 药芯焊丝。该项成果填补了—80℃低温钢埋弧焊焊接材料的国内空白,主要技术指标——焊缝金属低温冲击韧性和熔敷金属扩散氢含量达到了当前同类产品的国际水平。     

2205型双相不锈钢带极电渣堆焊材料的研制

研制出2205型双相不锈钢带极电渣堆焊材料,H2205焊带及其匹配焊剂SJ26B,解决了工程上采用2209型双相不锈钢带极堆焊材料熔敷金属铁素体含量很难达到40％的难题。采用该套材料进行带极电渣堆焊试验,结果表明：堆焊工艺性能极佳,冶金性能优异,熔敷金属力学性能、耐蚀性能优良,熔敷金属铁素体含量为40％-60％,满足工程实际需要。     

X80管线钢埋弧焊用烧结焊剂的研制

从高强度低合金钢(HSLA)焊缝熔敷金属中的针状铁素体形核机理出发,确定以CaF2-MgO-Al2O3-MnO-TiO2-B2O3氟碱性渣系进行高强韧性埋弧焊烧结焊剂设计.结果表明,焊剂中添加MnO有利于焊缝中Mn元素的过渡,降低?→?温度,从而抑制高温铁素体的生成而对焊缝中针状铁素体的形成有利.由于焊缝金属裂纹敏感指数(Pcm)较高,焊后空冷奥氏体晶粒较细,过量添加MnO,将会导致焊缝中Mn元素过高而细化奥氏体晶粒,使得奥氏体晶界增加.进一步冷却,贝氏体形核质点增加,因而对晶内形核的针状铁素体不利.稀土元素对提高焊缝金属中针状铁素体含量有一定的促进作用.     

9%Ni钢配套焊条熔覆金属的组织和性能研究

针对9%Ni钢使用温度低,抗拉强度高和焊条工艺性不好等问题,研制了以CaO-CaF_2-TiO_2为主的渣系和Ni-Cr-Mo-Mn-W-Nb合金系的焊条。测试了熔敷金属的力学性能,借助光学显微镜、扫描电镜和光谱分析仪对接头组织和化学成分行了分析。结果表明,研制的焊条脱渣性能良好。熔敷金属抗拉强度为648 MPa,屈服强度为442 MPa,断后伸长率为36%,满足9%Ni钢使用要求。焊缝组织为奥氏体基体+析出物,奥氏体塑性好,析出相强化基体,-196℃下平均冲击吸收功为135 J,断口为典型的韧性断裂。     

3.5%Ni低温钢配套埋弧焊材的工艺和性能研究

文中根据3.5%Ni钢的化学成分和力学性能等相关技术指标，将一种适用于3.5%Ni低温钢的埋弧焊丝焊剂组合XY-S55Ni3焊丝和XY-AF204焊剂作为试验埋弧焊材，采用制造厂典型热处理条件进行试验，对比分析该埋弧焊丝焊剂组合的最佳焊接工艺参数及不同热处理条件下熔敷金属力学性能的变化情况。     

烘焙温度对铝钛系熔炼焊剂使用性能的影响

对铝钛系高韧性熔炼焊剂进行了不同温度下的高温烘焙及相应金属的扩散氢含量测定、低温冲击韧性试验和S、P、FeO等杂质含量测定,探讨了烘焙温度对焊缝金属扩散氢含量和低温冲击韧性的影响.结果表明,熔炼焊剂经适当的烘焙处理后,可以大幅度降低熔敷金属扩散氢和有害杂质元素S的含量,提高抗裂性,同时熔敷金属韧性没有明显降低.     

仲钼酸铵煅烧气氛中304不锈钢焊缝的氧化行为研究

使用H00Cr21Ni10奥氏体不锈钢焊丝焊接304不锈钢,研究560℃条件下焊缝熔敷金属在仲钼酸铵煅烧气氛中的氧化行为,采用扫描电子显微镜观察样品表面及断面的氧化物形貌,采用EDS对氧化产物进行元素含量分析。结果表明:埋覆于仲钼酸铵内的焊缝熔敷金属样品(相当于回转管炉炉管中部)经72 h氧化,其表面氧化物为致密均匀的结晶颗粒,样品截面氧化层/合金界面处形成了一层致密的Cr_2O_3氧化膜,从而阻止了金属基体被继续侵蚀;置于仲钼酸铵表面的样品(相当于炉气排出口)的耐蚀性较差。     

HJ107浮石状埋弧焊焊剂

HJ107浮石状埋弧焊焊剂,是一种新型焊接材料。它通过配方中加入适量的氧化铬(Cr_2O_3),来改变焊剂本身结构,达到浮石化。其堆积比重仅为普通熔炼型焊剂的65％左右。当使用直流反接电源时,它能在较高的电弧电压规范下施焊。与普通焊剂相比,它具有独特的优点:熔深浅,合金元素烧损少,焊缝平整美观,焊剂消耗量少,以及熔敷效率较高。它适用于化工容器和核发电设备制造中的大面积不锈钢复合层的自动堆焊,也可用于不锈钢的埋弧自动焊。