大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能

对工业化试制的32 mm厚大线能量船板钢EH36进行热输入为228 k J/cm的FCB法焊接试验,并研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊接热影响区的过热粗晶区原奥氏体晶粒尺寸达到300~500μm,组织主要由少量晶界铁素体和晶内形核铁素体(约60%~80%)组成,是该区焊接时峰值温度达到δ相转变温度以上并停留较长时间造成的,并给出δ相转变温度及奥氏体晶粒尺寸与峰值温度之间的关系;粗晶区由15~30μm的多边形铁素体与3~10μm的针状铁素体(10%~20%)构成;细晶区包含10~20μm的多边形铁素体和小于等于10μm的珠光体;临界区表现为混晶组织。焊接接头热影响区的冲击功A_(kv)≥100 J(-20℃),拉伸试样断裂于母材,接头性能满足要求。     

FAB法埋弧自动焊DH36钢接头性能研究

在DH36钢坡口中分别添加纯铁粉和含Ti-B合金粉,采用FAB法埋弧自动焊接DH36钢板,对DH36焊接接头性能进行研究。研究结果表明:与坡口添加纯铁粉相比,添加Ti-B合金元素,DH36焊接接头抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均满足使用要求,低温冲击韧性明显提高,0℃时KV为131.00J,-20℃时KV为87.00J,-40℃时KV为52.5J,通过对接头微观组织分析可知,低温冲击韧性提高根本原因是过渡到焊缝中的Ti-B元素形成夹杂物诱导晶内针状铁素体形成且针状铁素体呈相互交叉联锁状。     

大线能量焊接DH36钢焊接热影响区组织与性能研究

利用双丝埋弧焊接试验,对比分析了传统DH36钢和大线能量焊接DH36船板钢焊接热影响区的组织与性能。结果表明,利用新型的Ti处理技术生产的大线能量DH36钢母材具有良好的强韧性和大线能量焊接性。经大线能量(100 kJ/cm)焊接后,传统DH36钢焊接热影响区低温韧性显著降低,不能满足指标要求(34 J)。大线能量DH36船板钢在50 kJ/cm和100 kJ/cm热输入焊接时均表现出良好的低温韧性,-20℃冲击功大于100 J。同传统的DH36钢相比,大线能量DH36钢焊接接头出现了软化区,但接头强度并未显著下降。总体上大线能量焊接DH36钢优越性在于:大线能量焊接时,焊接热影响区主要得到大量交错排列的晶内针状铁素体组织,热影响区硬度降低,低温韧性显著提高。     

大线能量焊接用EH36钢的FCB焊接接头组织与性能

利用FCB铜衬垫三丝单面埋弧焊方法,在热输入为190 k J/cm条件下,制备出大线能量焊接用EH36钢焊接接头。研究了焊接接头不同区域的显微组织以及横向显微硬度分布,采用线性极化方法分析了纵向焊缝金属不同区域的电化学行为,随后观察了电化学极化后的腐蚀形貌。结果表明,FCB大线能量焊接技术制备出的EH36高强钢焊接接头具有均匀微观组织和良好电化学性能,焊缝热影响区存在软化现象且横向区域呈对称分布,焊缝纵向电化学性能存在不均匀性。     

大线能量焊接船板钢焊缝冲击性能及断口分析

对25 mm厚的DH36船板钢进行了线能量为100 kJ/cm的埋弧焊接实验,对其焊接接头进行了宏观组织和微观组织观察,并对其进行了-40℃的冲击功测试及断口分析。结果表明,焊缝中心的晶界组织为先共析铁素体,晶内组织主要为针状铁素体和珠光体。冲击温度为-40℃的条件下,焊缝中心的冲击功明显高于熔合线的冲击功。熔合线的冲击断口属于脆性断口,焊缝中心的冲击断口属于塑性断口。     

大线能量焊接船板钢焊缝冲击断裂机理

对厚度分别为16、25、40 mm的EH36船板钢相应地用50、100、150 k J/cm的线能量进行了埋弧焊接试验,并制取焊缝区的冲击试样,在-40℃下进行了冲击试验,通过观察冲击断口的宏微观形貌研究焊接接头的冲击断裂机理。结果表明,三种板厚的船板钢焊缝中心的冲击吸收功均达到冲击要求;宏观形貌上,各焊缝中心试样的冲击断口均凹凸不平,剪切唇区域呈明显暗灰色,塑性变形量较大;微观形貌上,焊缝中心试样的断裂以塑性断裂为主,伴有少量的脆性断裂特征。     

大线能量埋弧焊烧结焊剂研究

采用均匀设计法对大线能量埋弧焊新型焊剂进行设计,选择了12种方案分别进行埋弧自动焊接,考察各自的工艺性能,并对工艺性能良好的2种方案进行了接头低温冲击韧性试验、拉伸强度试验以及金相组织分析。结果表明,所研制的12种配方中,4号方案的焊剂焊接接头综合性能最佳,各项力学性能均达到中国船级社3Y级标准。     

船板钢焊接接头断裂性能

一、前言近年来我国船板钢生产有了很大的发展,质量也不断提高,并开始用于出口船舶的建造。因而系统试验研究国产船板钢的性能是一项迫切任务。目前几乎所有船体均采用焊接结构。因此焊接工艺显得非常重要。焊接不良会给船舶的安全造成威胁。现代发展起来的断裂力学能很好地解释低应力脆断情况。断裂力学指出材料的断裂韧性是控制焊接结构脆性破坏敏感性的因素之一。因而船板钢除检验常规力学性能外,还应进行断裂韧性试验。本文论述4C钢板的母材和焊接接头的     

DH36船板钢拉伸断口分层的原因分析

采用金相检验、扫描电镜检验等手段对DH36船板钢拉伸断口分层缺陷进行了分析。结果表明:DH36船板钢拉伸断口分层缺陷主要是由钢板厚度中心条状MnS夹杂和宽大的贝氏体、马氏体带状组织引起的。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

针对DH36钢厚板拘束焊焊接接头进行了620 ℃ × 2 h的焊后热处理,测试了热处理前后焊缝金属的冲击韧性和断裂韧性,对比分析冲击韧性与断裂韧性的差异,同时研究了焊后热处理的影响及其韧化机制. 结果表明,焊态下焊缝金属的冲击韧性良好,而断裂韧性较差;焊后热处理后,冲击韧性没有明显变化,但断裂韧性显著上升,平均CTOD值由0.123 mm显著升高至0.707 mm. 一方面,焊后热处理引起位错密度降低,位错缠结显著减少,细小碳化物析出并球化,有利于韧性的改善;另一方面,焊后热处理可消除大厚板拘束焊产生的应变时效局部脆化现象,提高断裂韧性. 由于冲击韧性与断裂韧性测试结果存在较大差异,采用单一温度的冲击韧性评估拘束焊焊缝金属的韧性与结构安全性可能存在风险.     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

新型EH40船板钢大热输入量埋弧焊焊接接头组织性能研究

对EH40船板钢埋弧焊焊接接头的组织性能进行了试验分析。结果表明：以60kJ／cm的焊接热输入量焊接，接头的强度高于母材，热影响区（HAZ）没有出现焊接软化区。HAZ的低温冲击韧度低于母材。其中靠近熔合线的粗晶区冲击值（85．2J）最低，远离熔合线4mm处的冲击值（246．0J）已接近于母材。HAZ的组织状态对接头力学性能有较大影响，母材中Ti、Nb合金元素生成的碳、氮化合物在一定程度上改善了HAZ的韧性。     

船用高强钢大线能量焊接接头组织性能研究

采用FCB大线能量焊接方法对30 mm厚EH36船用高强钢板进行焊接试验,研究了焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明,线能量为161 kJ/cm时获得的接头成形良好,无气孔、夹杂等缺陷.焊缝组织主要为先共析铁素体与密布的针状铁素体.熔合区存在显著的组织不均匀性,粗晶区主要为片状与块状先共析铁素体,并可见少量黑色珠光体...     

Q390E钢埋弧焊焊接接头组织与性能

为了开发Q390E钢焊接工艺,首先对Q390E进行斜Y坡口抗裂性试验,以确定预热温度,然后进行埋弧焊对接试验,对焊后Q390E钢进行了焊接接头力学性能测试及金相组织观察分析.结果表明:Q390E钢抗裂性较好,焊前可不进行预热;焊缝处金相组织为先共析铁素体口(PF)+侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF),低温冲击韧性较差;热影响区粗晶区晶粒粗大,硬度较高,但没有出现淬硬组织,热影响区综合力学性能良好;焊接钢板室温拉伸、弯曲性能合格.     

双丝埋弧焊工艺及焊接接头性能研究

采用双丝争单丝埋弧焊方法进行焊接试验,比较了双筮和单丝埋孤焊务件下焊丝金属的熔敷率,从焊接接头断面、接头金相组织以及接头力学性能等方面进行了分析.结果表明,采用双丝埋弧焊工艺使焊接效率提高,焊缝熔深增加、熔宽增大,热影响区金属的成分偏析现象减弱,接头性能满足技术要求,但焊缝区有时会产生魏氏组织,使焊缝区金属的冲击韧度降低.     

F550Z高强钢埋弧焊焊接工艺及接头性能研究

采用CHW-SEM2NP型焊丝和CHF606氟碱型烧结焊剂,用埋弧焊焊接F550Z钢,研究了不同的热输入对F550Z钢焊接接头抗拉强度和-60℃冲击韧性的影响。结果表明:随着热输入的增大,接头抗拉强度没有出现明显的变化,接头强度对热输入不敏感;焊缝中心的冲击韧性随着热输入增加,呈现先降低后升高的趋势,熔合线及熔合外2 mm处冲击韧性随热输入增加而减小,当热输入超过27 k J/cm时,熔合线及熔合线外2 mm处冲击韧性已经达不到使用要求;焊接接头的硬度分布均匀,焊缝中心较母材处略低,没有出现较大的波动。埋弧焊焊接F550Z钢时,焊接热输入不超过27 k J/cm时,可以得到较好性能的焊接接头。     

大线能量焊接船体钢的研究

大线能量焊接时由于高温停留时间长、相变冷却速度慢,焊接热影响区奥氏体晶粒急剧长大,得到侧板条铁素体为主的组织,韧性恶化。降低钢中的C含量及碳当量(Ceq)、细化焊接热影响区奥氏体晶粒尺寸以及改善焊接热影响区的组织是发展大线能量焊接用钢的主要技术措施。"氧化物冶金"技术利用钢中细小的氧化物,通过促进晶内针状铁素体形核明显改善焊接热影响区的组织,成为大线能量焊接用钢最有效的技术途径。实验结果表明:Ti-Mg复合处理明显细化钢中氧化物颗粒尺寸,促进了晶内针状铁素体形核,在100～200kJ/cm的大线能量焊接条件下粗晶热影响区得到针状铁素体为主的组织,-20℃冲击功达到350J。     

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.     

D32钢FCB埋弧焊焊接接头组织分析

采用FCB焊对20 mm厚的D32高强度船体结构钢板使用不同的焊剂进行焊接,得到不同的焊接接头。总结了FCB焊焊接接头的结晶生长方式,并对比分析了使用不同焊剂的两种焊接接头的微观组织形貌和化学组成。结果表明:使用NSH-55EM焊剂所得焊接接头的组织主要是针状铁素体和珠光体;使用55E-6/B-5焊剂所得焊接接头的组织主要由先共析铁素体、侧板条铁素体及少量针状铁素体、珠光体组成;所得焊缝金属的Mn/Si值55E-6/B-5焊剂比NSH-55EM焊剂的低,合金元素Ti、B和Ni过渡焊缝中较少,使焊缝组织不同,从而引起性能差别较大。     

大线能量焊接用FH500高强船板钢的研制与焊接试验

采用复合微合金化的成分设计,通过TMCP(热机械处理)工艺开发了适应大线能量焊接的FH500高强船板钢。运用埋弧焊和垂直气电立焊对FH500船板钢进行了焊接试验,对两种焊接方式的焊接接头分别进行了拉伸、弯曲、冲击等力学试验,研究了不同热输入值对接头力学性能的影响;运用透射电镜对焊接热影响区组织析出物进行了分析。结果表明:FH500高强船板钢组织以针状铁素体为主,具有良好的强韧性匹配;两种焊接方式接头力学性均能满足船级社标准。焊接热影响区(HAZ)组织为针状铁素体和贝氏体组织,晶内含有大量纳米级析出物,能谱显示,其成分为钛铌的复合析出物。