原油油船货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝及焊接接头耐腐蚀性能研究

依据2013年2月中国船级社（CCS）标准《原油油船货油舱耐蚀钢检验指南》的规定,在模拟上甲板腐蚀工况试验条件下,对新研制的EH36级货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头腐蚀性能进行了研究。试验结果表明：耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头腐蚀性能满足CCS标准规定,药芯焊丝熔敷金属25年腐蚀损耗估算值为1．72182mm,焊缝金属与母材间腐蚀深度均小于标准规定（小于30μm）。研制开发的EH36级货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头上甲板腐蚀性能合格。     

焊接接头的强度

X-坡口力学不均匀性对接接头的静态强度和应力状态[俄];HG70高强度钢与HS-70焊丝的焊接分析;硅含量对氩弧焊熔敷金属冲击韧度的影响；提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究;焊接接头多循环持久强度的计算[俄]     

焊接接头的强度

X-坡口力学不均匀性对接接头的静态强度和应力状态[俄];HG70高强度钢与HS-70焊丝的焊接分析;硅含量对氩弧焊熔敷金属冲击韧度的影响;提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究;焊接接头多循环持久强度的计算[俄]     

焊丝成分对耐候钢焊接飞溅及焊缝组织和性能的影响

针对目前采用现有的焊接材料和焊接工艺在耐候钢MAG焊中出现的焊接飞溅大、焊丝熔敷效率低、电弧稳定性差、焊缝表面成形不良等问题,对比研究了自制超低碳耐候钢焊丝与商用CHW-55CNH耐候钢焊丝的飞溅率大小,并分析了两种焊丝熔敷金属的组织和性能。结果表明,超低碳耐候钢焊丝的焊接飞溅率比CHW-55CNH焊丝降低了78.8%。超低碳焊丝熔敷金属中针状铁素体组织的数量明显增加,而先共析铁素体和侧板条铁素体数量减少,且熔敷金属的晶粒尺寸更加细小、均匀。超低碳焊丝熔敷金属的抗拉强度为640 MPa,室温下冲击吸收功为163 J。而耐候钢焊丝CHW-55CNH抗拉强度为637 MPa,室温下冲击吸收功为173 J,两种焊丝熔敷金属的强韧性能相当。     

气保护药芯焊丝熔敷金属组织的选择与控制

介绍了气保护药芯焊丝熔敷金属中组织及形态,分析了熔敷金属组织的影响因素及对焊缝韧性的影响,提出了焊丝熔敷金属组织控制机理。结果表明:该焊丝熔敷金属的组织为大量针状铁素体+少量晶界铁素体+极少量侧板条铁素体。焊缝组织的影响因素中,起决定作用的是熔敷金属化学成分和焊缝的冷却速度。夹杂物尺寸和Ti、B加入量的控制是形成针状铁素体的必要条件,而焊接热输入的控制则是充分条件,二者缺一不可。期待研发一种特殊添加剂,能有效获得所需针状铁素体,并使焊缝韧性对焊接热输入不再敏感。     

HS-80高强钢焊丝激光-MAG复合焊熔敷金属特性

研究了HS-80焊丝激光-MAG复合焊和MAG焊两种焊接方法的熔敷金属特性.与MAG焊相比,激光-MAG复合焊熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和冲击韧度显著提高,熔敷金属的组织更加细小,合金元素过渡系数增大.高速焊接导致的熔池金属冷却速度快及熔池金属流动性的增加是导致复合焊熔敷金属组织细化的主要原因.焊缝金属中Ti,Mo等...     

氟化物对熔敷金属扩散氢含量的影响

选取YCJ501-1药芯焊丝作为研究对象,采用单因素对比试验的方法,研究了YCJ501-1焊丝中氟化钠含量对熔敷金属扩散氢含量的影响。结果表明,YCJ501-1焊丝中氟化钠含量为12%时,熔敷金属中的扩散氢含量大幅降低,提高了焊接接头的抗裂能力。     

12Cr1MoV钢药芯焊丝工艺试验研究及其在锅炉集箱上的应用

试验研究了12Cr1MoV钢药芯焊丝E551T1-B2V1、E551T1-B2V2、E550T5-B2V和E551T1-B2V3的焊接工艺性和熔敷金属力学性能,并根据实验结果进行了12Cr1MoV钢焊接接头力学性能试验。试验结果表明:焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接工艺性满足实际产品的焊接要求,熔敷金属化学成分和力学性能满足标准要求,采用焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接的12Cr1MoVR钢板接头各项性能满足标准规定,可以应用于12Cr1MoV钢锅炉集箱产品的焊接,实现集箱附件焊接的半自动化;焊丝E551T1-B2V1工艺性能优于E550T5-B2V,但焊丝E551T1-B2V1熔敷金属冲击韧性较焊丝E550T5-B2V差,这主要是由于两种焊丝药芯渣系不同而引起的;在热处理保温温度不变的情况下,延长热处理保温时间对酸性渣系药芯焊丝熔敷金属冲击影响不明显。     

一种核电核岛主设备用镍基焊丝的研制

通过试验分析了核电核岛主设备用镍基焊丝中各元素对焊丝和焊缝熔敷金属性能的影响.结果表明,随着焊丝中Al,Ti,Mn,Nb元素含量的增加,焊丝的强度、硬度及焊缝金属的抗拉强度增加;随着焊丝中Al,Ti,Nb元素含量的增加,室温焊缝熔敷金属的冲击吸收功增加;随着焊丝中Mn元素含量的增加,焊缝熔敷金属的冲击吸收功降低.通过调整焊丝成分得到了符合核电核岛主设备使用要求的焊缝熔敷金属.     

CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系

对焊接电流分区,采用钨极氩弧焊(TIG)方法制作熔敷金属堆焊试件,使用标定合格的设备对焊丝熔敷金属进行化学成分分析。通过对比分析试验值,证实焊接电流未对不锈钢焊丝熔敷金属化学成分产生实质影响,熔敷金属化学成分是焊丝固有的性质,主要由制造工艺决定。结果为焊接工艺试验的研究及标准的制定提供了方向。     

钢制安全壳用不同厂家ER90S-G焊丝性能的对比研究

采用D厂家和B厂家提供的ER90S-G实心焊丝,在相同的焊接条件下分别焊接核电站钢制安全壳用SA738Gr.B高强韧钢,对比研究不同厂家ER90S-G焊丝的焊接工艺性能和熔敷金属力学性能。结果表明,D厂家焊丝易形成窄而高的焊道,焊道表面焊渣较多,且不易清理,焊丝的焊接工艺性能有待改善。B厂家焊丝熔敷金属抗拉强度超过设计值上限,D厂家焊丝熔敷金属力学性能均满足设计要求,但从与母材匹配角度考虑,D厂家可适当降低熔敷金属强度,提高熔敷金属冲击韧性。本研究为核电站钢制安全壳用ER90S-G焊丝的选择与优化提供了试验依据。     

Nb和Ti对高温失塑裂纹敏感性影响机理研究

通过STF试验法测定临界开裂的最小应变值εmin确定HS690焊丝中Nb和Ti对熔敷金属高温失塑裂纹DDC（ductility dip cracking）敏感性的影响规律。通过扫描电镜和透射电镜等技术手段，对熔敷金属中晶界形态和析出物的数量和形态进行了观察。结果表明，在焊接工艺相同的条件下，采用向HS690焊丝中添加Nb和Ti的冶金方法能够改善第二相（Nb，Ti）C数量和晶界形态，并明显改善熔敷金属的DDC敏感性。     

固溶处理对双相不锈钢FCAW焊接接头性能的影响

采用自行研制的双相不锈钢药芯焊丝GDQA2205焊接双相不锈钢2205,焊接过程中采用ゅ(CO2)100%气体作为保护气.在保证药芯焊丝气保焊(FCAW)焊接接头性能的前提下,考察焊后1050℃固溶处理时双相不锈钢FCAW焊接接头性能的影响.具体分析了固溶处理后焊接接头各项性能的变化,发现焊缝熔敷金属的拉伸强度、焊接接头的洛氏硬度和弯曲强度等性能指标在固溶处理前后变化不大,而焊接接头的冲击韧性和焊缝熔敷金属的耐腐蚀性能在固溶处理后都有较大幅度的提高,可见焊后固溶处理对双相不锈钢FCAW焊接接头有一定实用价值.     

Ti和B含量对X100管线钢用埋弧焊熔敷金属冲击韧性的影响

研究了不同Ti和B元素含量对自主研发的X100管线钢用埋弧焊焊丝和高碱度焊剂匹配焊接所得熔敷金属冲击性能的影响。结果表明,B元素含量小于0.0006%、Ti元素含量小于0.015%时,增加Ti和B元素,都有助于提高熔敷金属的冲击韧性;在B元素含量为0.0006%、Ti元素含量为0.015%时,熔敷金属冲击吸收能量-60℃达到最大值(101J)。B元素含量在0.0006%～0.001%之间,随着Ti,B元素含量的增加,熔敷金属冲击韧性都下降;B元素含量超过0.001%后,随着Ti含量的增加,熔敷金属冲击韧性快速降低。     

Al-Mg焊丝的Ti6Al4V/5A05Al熔钎焊接接头的组织性能

为实现Ti/Al熔钎焊接头组织性能的优化,采用Al-Mg焊丝进行Ti6Al4V/5A05Al异种金属的熔化极氩弧熔钎焊。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对Ti/Al界面组织结构和接头断口形貌进行了分析,采用万能力学试验机对接头的抗拉强度进行了测试。结果表明,采用Al-Mg焊丝配合合适的焊接工艺可实现钛与铝的可靠焊接,钛与焊缝之间通过形成一层厚度1～5μm的芽状TiAl_3反应层实现良好的钎焊结合;Ti/Al界面附近未发现未焊透、裂纹等微观缺陷。拉伸测试中大多数接头断裂于铝侧焊接热影响区中,接头最高抗拉强度达243 MPa。与Al-Si焊丝相比,采用Al-Mg焊丝时Ti/Al熔钎焊接头的抗拉强度获得了显著提高。     

X80管线钢气体保护焊用焊丝熔敷金属组织与性能研究

介绍了Mn-Ni-Mo-Ti-B和Mn-Ni-Mo系气体保护焊焊丝的成分设计原则.对所研制的焊丝进行了熔敷金属的气体保护焊试验,测定了熔敷金属的化学成分、冲击韧度、硬度、强度和显微组织.用扫描电镜分析了断口形貌和夹杂物组成.结果表明,通过焊丝向熔敷金属中加入微量的Ti和B,可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使熔敷金属获得细小的针状铁素体组织.研制的X80管线钢用气体保护焊丝的熔敷金属不仅具有很高的强度(ReL≥550 MPa,Rm≥620 MPa),而且还具有优良的低温韧性(-20℃,Akv≥70 J).     

1000 MPa 级超高强度全位置超低氢药芯焊丝性能研究

文中以一种1 000 MPa级超高强度全位置超低氢药芯焊丝作为研究对象,通过对熔敷金属力学性能、对接接头力学性能、不同线能量、熔敷金属扩散氢含量、系列冲击吸收功等试验,开展超高强度钢接头性能研究。研究结果表明,该药芯焊丝扩散氢含量低(≤5 mL/100 g),能进行全位置焊接,综合性能良好。     

球罐自动焊用焊丝试验

通过焊接工艺性能试验、焊接工艺评定试验、斜Y型坡口焊接裂纹试验、系列低温冲击试验、焊接线能量选择试验及落锤试验,研究GCR-81Ni1MP焊丝的焊接工艺性能、焊接接头和熔敷金属的力学性能以及抗裂性能,不同焊接线能量对-20℃时该焊丝焊缝和热影响区冲击韧性的影响,测定了焊缝的韧脆性转变温度和NDTT。结果表明,GCR-81Ni1MP焊丝焊接工艺性能优良,焊接接头和熔敷金属的力学性能较技术要求有较大的裕量;焊接线能量在56 k J/cm时,焊缝金属的低温韧性仍可满足技术要求,韧脆转变温度低于-37℃,NDTT温度为-55℃;GCR-81Ni1MP焊丝可用于Q370R球罐的全位置自动焊接。     

钛合金与铝合金异种金属钎焊及熔钎焊研究进展

钛合金和铝合金广泛应用于航空航天、舰船和汽车等工业中，钛/铝连接结构也得到越来越多的重视。文中对钛合金与铝合金异种金属的焊接性进行了分析，重点论述了国内外钛合金与铝合金异种金属钎焊、熔钎焊连接方法研究现状。指出了钛合金与铝合金物理化学性质差异较大，目前仍存在钎焊时脆性Ti/Al金属间化合物生成难避免、熔钎焊时热输入不均匀易导致钛合金与铝合金连接接头组织分布不均的难题。通过改变钎料类型、钎料成分配比与焊接参数，可有效减少脆性Ti/Al金属间化合物的生成，熔钎焊时可通过选择合适的焊接方法与焊接工艺或通过对焊缝填充金属来减少脆性Ti/Al金属间化合物生成等方法。最后针对钛合金与铝合金异种金属钎焊及熔钎焊的发展及研究方向提出了展望。     

焊接工艺对690镍基合金焊丝熔敷金属高温失塑裂纹敏感性影响研究

针对690镍基合金熔敷金属高温失塑裂纹敏感性问题,采用基于Gleeble-3500热力耦合试验机的STF试验,开展焊接工艺对国产化690镍基合金焊丝WHS690M熔敷金属高温失塑裂纹敏感性的影响研究,并与进口Inconel 52M焊丝试验结果进行对比分析。试验表明,熔敷金属高温失塑裂纹最小临界应变出现在1 050℃附近,焊接热输入对最小临界应变影响较小,相比于大面积堆焊熔敷层,对接焊缝熔敷金属临界应变降低,高温失塑裂纹敏感性提高。