800 MPa级高强钢焊接接头组织及力学性能

采用焊条电弧焊和气体保护焊两种方法,分别对具有良好抗焊接裂纹敏感性的800 MPa级船体用钢对接接头进行两种工艺的焊接,并对其焊接接头进行显微组织分析和力学性能试验. 结果表明,两种焊接方法焊缝组织主要为交织分布的板条马氏体、贝氏体,以及一定量的针状铁素体,板条间有残余奥氏体,SMAW(焊条电弧焊)焊缝宏观金相可见明显氧化夹杂;两种焊接方法所得焊接接头具有相似的硬度分布,抗拉强度相当,且均断在母材,但SMAW侧弯试验件出现0.5 mm裂纹;?50 ℃下SMAW接头冲击韧性低于GMAW(气体保护焊)接头,SMAW断口由河流花样的准解离小刻面和少量的韧窝组成的撕裂棱构成,属于韧-脆混合断裂,GMAW断口由小且深的韧窝构成,属于典型的韧性断裂.     

400MPa级超级钢不同焊接方法焊接接头组织性能分析

采用手工电弧焊，二氧化碳气体保护焊，等离子弧焊焊接400MPa级超级钢，并对焊接接头显微组织及力学性能作了分析研究，结果表明，实际生产中可以应用二氧化碳气体保护焊焊接400MPa级超细晶粒钢。     

700MPa级高强钢焊接接头性能与组织

开展了不同焊接热输入、焊前免预热、焊后省略热处理的高强钢气保焊接实验。利用光学显微镜、扫描电镜及透射电子显微镜等分析手段研究焊接接头、焊缝和热影响区的显微组织特征及力学性能。结果表明,即使线能量增加到40 kJ/cm,焊接接头的性能仍能够满足设计要求,接头强度超过700 MPa,熔合线、焊接热影响区的-20℃低温冲击韧性大于47 J。焊缝组织是高韧性的细化针状铁素体,微米尺度细化的球形氧化物夹杂对钢的性能起重要影响作用;粗晶区贝氏体型板条粗大造成该区韧性下降;细晶区碳化物与高密度位错相互作用,显微组织尺度约2μm,细化的组织保证该区塑韧性最好。     

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.     

600MPa级钛微合金化高强钢焊接接头组织和性能研究

通过拉伸、弯曲、冲击和硬度试验以及光学显微镜和扫描电镜观察,研究了600MPa级钛微合金化高强钢焊接接头性能及焊缝和热影响区的组织、冲击断口形貌。结果表明,焊接接头具有较高强度及良好的弯曲塑性变形能力,焊缝组织为针状铁素体组织,冲击性能优异;热影响区组织为粗大贝氏体组织,冲击韧度有所降低,但其冲击断口形貌仍呈韧性断裂。     

不同热输入对1000 MPa级水电工程用高强钢B950CF焊接接头组织及力学性能的影响研究

采用三种热输入对1000 MPa级水电工程用高强钢B950CF进行气保焊焊接,对焊接接头的组织及力学性能进行了研究。结果表明,采用自主研制的XY-ER100实心焊丝焊接B950CF钢获得了满足水电行业要求的强韧性匹配的焊接接头。随热输入的增加,焊缝组织由针状铁素体、粒状贝氏体及少量的低碳马氏体转变为以板条状贝氏体为主及部分长大的M-A块,强度及韧性均降低。为保证结构的可靠性,建议热输入的范围控制在15~30 kJ/cm。     

光纤激光焊接950 MPa级车用TWIP钢接头组织和性能

对950 MPa级车用孪生诱发塑性钢(TWIP950)板材进行光纤激光对接焊,分析接头微观组织和微区成分,进行显微硬度测试和室温拉伸试验,研究其不同应变速率下的拉伸性能及断裂行为． 结果表明,焊缝区奥氏体组织粗化和锰元素烧损导致其出现硬度低于母材的软化现象,而热影响区发生硬化现象． 随应变速率增加,母材与焊接接头的抗拉强度由负应变速率敏感性改变为正应变速率敏感性;母材与焊接接头的塑性随应变速率增加呈先下降再升高又下降的变化趋势． 不同应变速率拉伸后接头均断裂在焊缝区,随应变速率增加,接头韧性断裂特征未见明显变化．     

不同焊接工艺下Strenx700钢焊接接头力学性能研究

文中分别采用熔化极气体保护焊(GMAW)和焊条电弧焊(SMAW)对Strenx700低合金高强钢进行焊接试验,制订合理的焊接工艺参数以及焊接保障技术措施,确保焊接接头满足要求,采用硬度计、万能试验机对焊接接头的组织及力学性能进行了分析及测试。     

690MPa级海洋工程用钢的高温热塑性

利用LINSEIS L78 RITA相变仪和Gleeble3800热模拟试验机,测定了FH690海洋工程用钢相变转化的温度点和热塑性区。在1150～780 ℃温度范围时,断面收缩率都在60 %以上,热塑性很好;在1300～1150 ℃温度范围时,属于第Ⅰ脆性区,断裂原因为有大量的液相薄膜存在;在780～620 ℃温度范围时,断面收缩率逐渐降低,属于第Ⅲ脆性区,出现塑性最低值39.5 %,原因是由奥氏体转化成的铁素体膜引起的。     

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。     

不同厚度1300 MPa级超高强钢焊接工艺及焊接接头性能研究

对最低屈服强度为1 300 MPa的超高强钢进行焊接性分析,选取最优的焊接工艺参数对Q1300E钢进行焊接工艺评定及产品模拟件试验。用冷裂敏感指数(P_cm)及碳当量公式CEN评估低合金高强钢的冷裂敏感性更为精准,预热温度确定在一个合适的工程裕度范围内是超高强钢焊接的核心。研究结果表明：厚8 mm的Q1300E钢焊接预热温度确定为110℃,道间温度110～115℃,热输入为4～7 kJ/cm,接头抗拉强度≥1 600 MPa,强韧性最优;厚15 mm焊接试板预热温度为125℃,道间温度125～150℃,热输入为6～12 kJ/cm,接头抗拉强度≥1 200 MPa,强韧性最优。     

激光焊接热轧态1000MPa级高强钢焊接接头组织及性能

采用CO2激光焊接抗拉强度为1 000 MPa,厚度6 mm的热轧高强钢板,对焊接接头的显微组织、硬度、抗拉强度、抗冲击性能及断口形貌进行了研究。结果表明,焊缝组织以粗大的板条马氏体为主,有少量的下贝氏体组织;热影响区组织以细小的板条马氏体、粒状贝氏体及少量的残余奥氏体为主,其中回火区和不完全正火区,组织分布极不均匀,呈与母材相一致的细长带状分布,晶界处以细小的马氏体和贝氏体为主,割裂了组织的连续性;焊接接头的显微硬度值为母材焊缝热影响区,异于一般钢材的焊接,这与母材热轧态的组织特征密切相关,其中回火区和不完全正火区是焊接接头的软化区,由于组织粗大且生成了大量贝氏体的缘故;接头的拉伸和冲击性能与显微硬度的分布吻合较好,接头强度虽与母材等强,而塑性只有母材的一半,断裂部位位于热影响区回火区和不完全正火区,需通过改变焊接工艺或焊后回火处理来改善焊接接头的力学性能。     

440 MPa级含铌船体钢焊接粗晶区组织与性能

焊接热模拟试验表明,t8/5≤40 s时,低碳高铌钢焊接粗晶区奥氏体晶粒尺寸低于高碳低铌钢,低温冲击韧性高于高碳低铌钢.焊接粗晶区的组织主要以粒状贝氏体为主,当t8/5≤40 s时,粒状贝氏体主要以长条状存在;当t8/5>40 s时,粒状贝氏体则主要呈现块状,低碳高铌钢中粒状贝氏体的数量和尺寸远低于高碳低铌钢.Thermo-Calc计算析出平衡曲线表明,高碳低铌钢中第二相粒子的析出主要在1 200℃以上,平均尺寸大于120 nm.低碳高铌钢中第二相粒子的析出粒子主要分布在1 200℃以下,平均尺寸小于50 nm.低碳高铌钢中细小的第二相析出物有效阻碍了奥氏体晶粒长大,显著改善了焊接粗晶区的低温韧性.     

220 MPa级烘烤硬化钢的组织和力学性能研究

研究了连续退火温度对220 MPa级烘烤硬化钢组织和性能的影响。试验结果表明:提高退火温度,促进了铁素体晶粒长大,加快了NbC的回溶以及析出物聚集长大,使得析出强化作用降低,钢板的屈服强度降低,塑性应变比r值升高。随着退火温度的升高,铁素体内固溶C原子数量增加,对位错的钉扎作用增强,钢板的烘烤硬化值上升。随着预变形量的增加,钢板内位错密度增大并产生大量的Cottrell气团,使得钢板的屈服强度升高,烘烤硬化值增加。     

工程机械用Ti-Nb高强度钢焊接接头的微观组织和力学性能研究

以Ti-Nb高强度钢为对象,研究微合金化过程中其焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,由于晶粒粗化、位错密度降低和变形强化作用减小,焊接后Ti-Nb高强度钢出现了软化现象。热影响区中,粗晶区和细晶区是焊接接头的软化区。随着焊接热输入的增加,焊接接头的软化程度增强。对其进行回火处理后,硬度和抗拉强度均逐渐提高。     

汽车用铝合金/钢焊接接头组织与力学性能

采用电阻焊方法实现对A6061铝合金和Q235钢的焊接。采用显微硬度计测试焊接接头显微硬度,采用SEM、EDS等方法分析焊接接头界面显微结构和元素组成,研究了点焊接头的缺陷形式。结果表明,铝合金/钢点焊接头主要由靠近Q235侧和靠近铝合金侧两层金属间化合物构成。化合物层主要为Al-Fe金属间化合物,其显微硬度高于基体。采用合适的点焊工艺,可以避免电阻焊接头中未焊合、裂纹、缩孔等缺陷的产生。     

15CrMoR钢焊接接头的组织和力学性能

对15CrMoR钢,采用R307焊条、焊前预热、焊后高温回火的手工电弧双面焊焊接工艺,可获得性能良好的焊接接头,接头的各项力学性能完全满足使用要求.     

不同焊接方法对超高强装甲钢焊接接头力学性能与组织的影响

装甲钢MAG工艺常采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝,使得焊接接头抗拉强度和硬度会大幅度降低,同时造成热影响区的局部软化,降低了装甲车辆的防护性能。为了满足超高强装甲钢焊接接头强度和硬度防护要求,该文对超高强装甲钢激光焊接工艺进行了研究,分别为MAG、激光自熔焊、激光填丝焊、激光-电弧复合焊4种焊接方法,研究接头拉伸、弯曲、硬度等性能指标及接头组织。结果表明,激光焊接头的焊缝组织为粗大的板条马氏体,MAG焊缝组织为铁素体和粒状贝氏体;对于激光焊和MAG,淬火粗晶区均为粗针状马氏体,淬火细晶区为细小的针状马氏体,不完全淬火区为马氏体与铁素体的混合组织。激光焊接头的抗拉强度和硬度远高于MAG,激光焊接头的抗拉强度可达到母材的90%以上,硬度约为母材的82%,大大提高了防护型车辆的防护性能。然而,激光焊接头的抗弯强度要低于MAG,无论面弯还是背弯,激光焊弯曲试样通常在弯曲角度10°～30°之间即发生断裂,大大低于MAG弯曲角度90°（不断裂）,从而限制了其使用场景。     

900MPa钢与Q345B异种钢焊接接头的组织与力学性能分析

异种钢的焊接结构在很多行业得到了一定的应用,为保障该结构的可靠性,有必要进行焊接接头的组织和性能的研究。针对900 MPa与Q345B异种钢手工电弧焊(SMAW)平焊焊接接头,分析了两种母材的焊接性,对该焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验,并采用微观金相观察和硬度检测手段对接头显微组织及硬度进行试验分析。试验结果表明,900 MPa钢焊接性较差,正确工艺条件下获得的异种钢接头力学性能良好,接头抗拉强度位于两母材之间,接头组织与硬度不均匀性较大,该焊接接头性能和组织均满足相关材料与行业标准。     

低成本440 MPa级热镀锌铁合金汽车用钢的开发

从欧、美、日等国汽车用材料的整体发展来看,汽车的轻量化已经成为汽车工业发展的必然趋势,低成本高强度440 MPa级热镀锌铁合金汽车用钢的开发符合汽车行业发展趋势。文章介绍了低成本高强度440 MPa级热镀锌铁合金汽车用钢的研发机理。指出严格控制关键生产工艺参数,能得到优异的综合机械性能。通过在线表面Fe质量分数控制,达到抗粉化效果,获得满足顾客要求的热镀锌铁合金汽车用钢。