核聚变用CLF-1钢真空激光焊接

针对核聚变用CLF-1钢的焊接问题，采用真空激光焊(VLW)技术研究了VLW焊接特性、焊缝的显微组织和力学性能.结果表明：随着真空度的降低，金属蒸气羽烟得到了良好抑制，焊缝金属氧化程度降低；相比常压激光焊接(ALW),热输入约降低了20%,VLW焊缝晶粒尺寸明显减小，富Cr、Fe、W和C的椭圆状碳化物(M₂₃C₆)及富Ta或V的高密度球状碳化物(MX)尺寸有所减小，起到了良好的弥散强化效果，且焊缝组织中无残余铁素体(δ-Fe)存在；VLW焊缝经高温回火(PWHT)后的冲击韧性为280 J,高出母材43 J,约为ALW焊缝冲击韧性的2.4倍，冲击试样断口为韧性断裂.     

CLAM/15-15Ti异种钢TIG焊接头热处理前后组织演变

为探究马氏体钢与不锈钢焊接接头的组织演变及硬度特征,采用钨极氩弧焊对中国低活化马氏体(CLAM)钢和15-15Ti不锈钢进行焊接。接头热处理前后的显微组织和硬度进行对比。结果表明,焊态焊缝由板条马氏体+少量δ铁素体组成,硬度在407 HV～463 HV之间。CLAM钢热影响区分为完全淬火去和不完全淬火区,不完全淬火区有明显的软化现象,15-15Ti不锈钢热影响区是整个接头硬度最低的区域。热处理后,接头高硬度区减小,焊缝组织转变为回火马氏体,析出物增多,硬度相比焊态下降了约20%。     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

22MnB5热成形钢板钨极氩弧焊接性能

对采用钨极氩弧焊接工艺(TIG)的厚度为4mm的22MnB5热成形钢板的焊接性能进行了研究,分析了不同焊接参数下接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用直流TIG焊工艺,在其他焊接参数一定的条件下,当焊接电流为60A和100A时,所焊试件均出现焊接缺陷;焊接电流为80A时,焊接试件虽无宏观缺陷,但焊缝金属中出现魏氏组织。采用直流脉冲TIG焊工艺,在平均电流为60A时能够使焊接试件良好成形,试件焊缝及热影响区粗晶区、细晶区均为铁素体和珠光体的混合组织,热影响区内高温回火区由板条马氏体、下贝氏体及珠光体构成,低温回火区内碳化物呈粒状析出。随着距焊缝中心距离的增加,接头的显微硬度呈上升趋势,抗拉强度为631MPa,仅为母材的42.1%。     

X80管线钢焊接接头组织及性能的研究

通过硬度测试及SEM观察,分析X80管线钢焊接接头处硬度和显微组织变化规律.受焊接热循环的影响,热影响区粗晶区组织主要为粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体,硬度较高.靠近热影响区的基体,由于M/A岛分解,硬度值减小.外焊焊缝的显微组织主要是晶内形核铁素体、粒状贝氏体和多边形铁素体.靠近外焊焊缝的内焊焊缝组织受二次热循环的影响较大,组织为粒状贝氏体和块状的铁素体.远离外焊焊缝的内焊焊缝组织受二次热循环影响较小,组织和外焊焊缝组织相差不大.内焊组织中析出物的数量远大于外焊焊缝组织,析出强化效果显著,使内焊的硬度大于外焊的硬度.     

Q345B大厚板双面双弧焊接头组织与力学性能

针对Q345B大厚板高强钢接头在机器人双面双弧焊中易出现焊不透、撞枪的问题,采用根部无预留间隙的焊接方法,通过增大焊接线能量、减小弧间距实现根部全熔透。依据《美国钢结构焊接规范》标准对接头进行力学性能试验和显微组织分析,结果表明:根部打底前焊道组织为针状铁素体和贝氏体,打底后焊道和填充焊组织为针状铁素体和少量的先共析铁素体;熔合区组织为针状铁素体和板条马氏体,粗晶区为板条束更粗大的板条马氏体。焊接接头平均抗拉强度达到536.47 MPa,焊缝强度高于母材。接头出现局部硬化,硬度最高值为281 HV,符合标准的要求。     

高速客车转向架构架焊接接头组织与力学性能

采用混合气体保护焊焊接方法对进口S355J2W钢和国产09CuPCrNi-A钢两种耐候钢通过焊接机器人单面焊双面成型的方式进行自动焊接实验,通过拉伸、硬度和金相检验试验方法对得到的焊接接头显微组织和力学性能进行了分析研究。结果表明,两种钢材焊接接头抗拉强度均优于母材,具有良好的力学强度,能够满足国产化技术要求。两种钢的焊接接头焊缝组织类似,S355J2W钢焊缝主要为粗大板条状和块状铁素体加先共析铁素体,含少量珠光体和粒状贝氏体;09CuPCrNi-A钢焊缝主要为条状和针状铁素体加先共析铁素体,含少量珠光体和粒状贝氏体。     

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO₂气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀; 退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体; 母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移; 经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550 ℃退火后,焊件的综合力学性能最好.     

高温时效对异质接头碳迁移和组织的影响

电站锅炉的对流管束通常使用奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接,两种材料在成分和组织上明显不同,异质接头在高温服役中会发生碳迁移现象,形成一个增碳区和脱碳区,对异质接头进行500℃／100h高温时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化,结果表明,在高温时效处理后,在熔合区碳含量增加并且析出大量碳化物,焊态下母材热影响区粒状贝氏体和上贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体。     

冷焊高硬度钢焊缝焊态韧性研究

在硬度ＨＲＣ５５冷焊钢焊缝中，利用Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｒｅ进行复合变质处理，以期改善焊态抗裂性．经光镜、电镜、Ｘ－射线萤光、电子探针分析表明，细粒状、弥散化碳化物的早期大量析出，可抑制碳化物沿柱状晶界的网状析出；强碳化物形成元素的存在，能导致高碳焊缝的基体组织“贫碳”而转变为低碳板条马氏体，最终获得高硬度兼高韧性、适应冷焊工艺的钢焊缝．     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

冷焊高硬度钢焊缝焊态韧性研究

在硬度ＨＲＣ５５冷焊钢焊缝中，利用Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｒｅ进行复合变质处理，以期改善焊态抗裂性，经光镜、电镜、Ｘ－射线萤光、电子探针分析表明，细粒状、弥散化碳化物的早期大量析出，可抑制碳化物沿柱状晶界的网状析出，强碳化物形成元素的存在，能导致高碳焊缝的基体组织“贫碳”而转变为低碳板条马氏体，最终获得高硬度兼高韧性，适应冷焊工艺的钢焊缝。     

S30408焊接接头低温力学性能试验

为了研究国产奥氏体不锈钢S30408在低温下的力学性能变化规律,通过-196~20℃下的低温拉伸试验和冲击试验,获得S30408焊接接头与母材的低温拉伸性能和冲击性能数据.试验结果表明：焊接接头与母材的屈服强度和抗拉强度随温度降低呈现明显的增加趋势,低温强化效应显著;夏比冲击吸收能量和侧膨胀值则随温度降低呈现下降趋势;焊缝处铁素体含量最高,冲击韧性最差,且焊缝处冲击韧性的降低与其本身在低温下抵抗裂纹扩展能力的降低有关;铁素体分布的不均匀性致使焊接接头存在微观力学性能的差异,对接头处变形产生塑性拘束,削弱了焊接接头的承载能力.     

9Cr2Mo轧辊冷焊焊缝组织分析

在９ｃｒ２Ｍｏ钢轧辊局部缺陷冷烛焊缝中,研究了焊态显微组织。经光镜观察及Ｘ射线荧光、电子探针、透射电镜等分析表明,在平均含碳量为０．６５％￣０．７％的高炭焊缝中,利用Ｎｂ,Ｔｉ。,Ｖ及ＲＥ变质作用,可促进碳化物呈球块状大量弥散析出,造成基体的低碳成分,使焊缝室温组织为：低碳马氏体＋球块状碳化物＋少量残余奥氏体。这一组织在保证高硬度、高耐磨的条件下有利于改善焊缝韧性及抗裂性。     

TC4钛合金激光焊接接头组织及力学性能研究

采用光纤激光器对4 mm和8 mm的TC4钛合金进行了焊接,焊接速度采用0.9 m/min,激光功率分别采用1.7 kW和4.5 kW.结果表明,前者成型较好,而后者存在未焊透现象,两者均存在一定的气孔.焊缝组织为晶界明显的粗大原始β柱状晶,晶内为针状马氏体,近焊缝侧的热影响区组织为残余α相和针状马氏体,近母材侧的热影...     

5083-H321铝合金板材搅拌摩擦焊缝组织演变

采用搅拌摩擦焊接法焊接了5083-H321铝合金板材,借助光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射分析仪及取向显微成像分析技术对焊缝与母材的组织进行了对比性研究.结果表明,该合金板材的焊缝无宏观缺陷,焊缝成形区呈现出与母材明显不同的组织特征;搅拌摩擦焊使该合金板材中大量的小角度晶界转化为大角度晶界,母材和焊核区的晶粒尺寸分布范围分别为6-55 μm及15-30 μm,晶粒纵横比分布范围分别为2~8和15-3,焊核区呈现均匀化与等轴化的动态再结晶特征.     

5A06铝合金变动送气TIG焊焊缝组织与力学性能

为了研究5A06铝合金变动送气TIG焊焊缝微观组织与力学性能,采用(Ar-Ar)变动送气TIG焊和传统连续送气TIG焊接方法对4 mm厚的5 A06铝合金板进行表面堆焊,观察比较传统送气和变动送气下焊缝的表面,对焊缝金相组织进行观察,并且对1 Hz变动送气下的5 A06铝合金对焊板试样进行抗拉强度测试.结果表明:变动送气对熔池具有搅拌和冲击作用,熔深比传统送气下的明显增大了,相比于传统送气下的焊缝组织,变动送气下的焊缝组织中析出较多的强化相,而且强化相分布弥散均匀,增加了焊缝的强度,从而提高了焊缝质量.相对于母材,变动送气下的5 A06铝合金对焊板试样的塑性下降,为母材抗拉强度的95％,断裂位置在焊缝处,断裂形式属于韧性断裂.     

顶锻压力对1045钢/5Cr5MoV模具钢摩擦焊组织与性能的影响

采用连续驱动摩擦焊实现了1045钢与5Cr5MoV模具钢异种钢材的优质高效连接,获得了成形以及力学性能良好的焊接接头。微观组织和力学分析表明:焊缝为马氏体、珠光体和铁素体的混合组织。随着顶锻压力增大,1045钢侧焊接热影响区晶粒度减小,5Cr5MoV模具钢侧焊接淬火区晶粒由粒状变为带状。焊缝处硬度最高,向母材两侧硬度逐步降低,且随着顶锻压力增大,模具钢侧高硬度区增宽,而1045钢侧高硬度区变窄。焊接接头整体抗拉强度随顶锻压力的增加呈现先增加而后趋于稳定,当压力过高时强度略有下降;当顶锻压力在170～210MPa时,焊接接头抗拉强度最大可达到698MPa。焊接接头拉伸断口呈现以解理断裂为主的脆性断裂特征。     

合金元素TiB对15MnVN钢焊缝金属组织及性能的影响

在用埋弧焊接法焊接15MnVN钢桥梁结构H形杆件角焊缝时,如何获得强度与母材相适应,而韧性高的焊缝金属是个主要问题。本文通过调整焊缝金属含锰量来控制金属的强度,使之与母材相适应。通过向焊缝金属里同时添加硼、钛与锰量适当配合,改善铁素体形态,细化铁素体晶粒以得到高韧性的焊缝金属。 文中对B、Ti、Mn等元素对焊缝金属组织及韧性的影响进行了论述。提出焊缝金属含Ti0.01～0.02％、B0.005～0.007%、Mn0.74～1.13%为宜。并为拟制适用于15MnVN钢角焊缝埋弧焊用的新焊剂提供了理论基础。     

镀锌钢板点焊焊接接头组织与性能

采用了合理的电阻点焊焊接参数对镀锌钢板进行焊接,研究了点焊参数对焊接接头组织和性能的影响,分析了焊接接头的硬度分布和拉伸断口断裂机理。结果表明,焊接接头的抗拉强度随着焊接电流和焊接时间的增加均呈先增大后减小趋势;焊缝区铁素体组织随着焊接电流的增大现象明显,而焊缝区铁素体组织却随着焊接时间的增加而变得细密;焊接接头的焊缝区的硬度均匀,且高出母材很多;焊接接头断口表现出明显的延性断裂特征。