热输入对Q460C钢焊接接头力学性能的影响

文中研究了3种热输入对特高压用Q460C热轧钢埋弧焊接头力学性能及金相组织的影响,对锻造钢板与热轧钢板进行了焊接。结果表明：12 mm厚热轧钢板,热输入对焊接接头的抗拉、屈服强度影响较小,但对焊缝、热影响区的低温冲击性能影响较大;焊缝的柱状晶比例及尺寸随着热输入的增大而增大,同时大尺寸仿晶界铁素体明显增多,热影响区过热区的显微组织也随之粗化;16 mm厚锻造钢板与热轧钢板焊接中,采用正面18 kJ/cm,反面20 kJ/cm的热输入能够得到柱状晶尺寸均匀、细小的焊缝组织。     

焊接热输入对ADB610钢焊接接头组织性能的影响

采用三种焊接热输入对新开发的低碳贝氏体ADB610钢进行焊接,对其焊接接头的微观组织和力学性能进行了试验研究.结果表明,焊接接头的母材区、焊缝区和热影响区组织均为铁素体和贝氏体,在铁素体和贝氏体上还弥散分布着渗碳体;焊接热输入对焊缝区组织和冲击性能影响显著,过大的焊接热输入会使焊缝区贝氏体含量减少,铁素体含量增大,晶粒变粗大,冲击韧性明显降低.     

热输入对Q890D低合金高强钢焊接性能的影响

通过分析不同焊接热输入下Q890D钢板的焊接接头金相组织及热影响区硬度,考察了不同焊接热输入对其焊接接头强度、-20℃低温冲击吸收能量的影响。结果表明,Q890D钢在热影响区存在明显淬硬现象。当焊接热输入由低向高变化时,热影响区的硬度有上升趋势,而表面焊道的热影响区硬度远远高于打底焊道,说明多层多道焊时,后道焊缝对前道焊缝的热处理效果比较明显,减少了热影响区的淬硬组织。打底焊道的热影响区硬度低于焊缝及母材,存在焊后软化现象,焊接时需尽量避免过大的焊接热输入。焊缝金属中粗大贝氏体组织的增加,导致焊缝金属低温冲击吸收能量普遍低于热影响区。随着热输入的减小,焊接接头的抗拉强度和冲击吸收能量(包括焊缝、熔合线及HAZ)都有很大的提升。说明焊接热输入在一定范围内的变化对整个焊接接头强度及塑韧性有较大的影响。     

不同焊接热输入下B610CF与16MnR异种钢焊接接头性能分析

采用混合气体保护焊,对新开发的低焊接裂纹敏感性钢B610CF与16MnR钢进行对接焊,试验研究了不同焊接热输入下焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明,随着焊接热输入的增大,使焊缝区贝氏体含量下降,而且晶粒变粗大,但对两侧热影响区组织影响不明显;焊缝区的冲击性能明显下降,但对两侧热影响区冲击性能以及焊接接头的强度和塑性影响不明显.     

热输入对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响

通过微观组织表征、显微硬度测试和拉伸试验等研究了热输入对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响.结果表明:尽管热输入的改变并不能彻底消除接头中的熔渣缺陷,但热输入的增加有利于减少熔渣的含量和尺寸;随着热输入的增加,焊缝区和过热区扩大,组织逐渐变粗,焊缝区的先共析铁素体和过热区的魏氏组织含量逐渐增加;随着热输入的增...     

热输入对LNG运输车储罐用9Ni钢埋弧焊接头组织和性能的影响

通过埋弧焊的方法,采用三种线能量对22mm厚的9Ni钢板进行对接焊,对焊接接头金相组织进行观察,并对接头进行拉伸、弯曲、冲击、硬度等试验检验。结果表明,采用三种线能量的埋弧焊接头粗晶区组织均为马氏体,不完全正火区组织为回火马氏体和少量奥氏体,随着热输入的增加马氏体板条粗化;三种线能量的埋弧焊接头拉伸、弯曲性能均合格,随着线能量的增加,接头抗拉强度基本没有影响,而焊缝和热影响区-192℃冲击功均降低,且焊接热输入对HAZ冲击韧性影响比焊缝大;硬度测试结果表明,焊缝和热影响区硬度值均明显高于母材,临近母材的热影响区边界处均出现一个软化区,随热输入的增加,焊缝及热影响区最高硬度均提高,而软化区硬度几乎不变。     

焊接热输入对Q460D钢对接焊缝力学性能的影响

对20 mm厚的Q460D高强度结构钢材焊缝区,及其热影响区进行不同热输入下的对接焊缝力学性能试验研究,以便获得其焊缝区及其热影响区的力学性能指标,同时对结果进行拟合分析,得到其-20℃冲击功、抗拉强度和屈服强度随热输入变化的规律。结果表明,焊接热输入对Q460D钢材焊缝力学性能影响明显,在焊接热输入为17.5~45.0 k J/cm范围内冲击功值下降明显;当焊接热输入在17.5~25.0 k J/cm的范围内,抗拉强度和屈服强度呈明显下降趋势。     

C-Mn钢板焊接工艺与性能研究

研究了焊接热输入对C-Mn钢板焊接接头宏观形貌、微观组织、显微硬度和冲击性能的影响,建立不同焊接热输入下组织演变与性能之间的对应关系。结果表明,随着焊接热输入的提高,C-Mn钢板焊接接头熔深逐渐增加。当焊接热输入小于165 J/mm~2时,钢板未完全焊透。热输入为75 J/mm~2和95 J/mm~2时,焊缝区主要由马氏体组成,而在热输入为125~225 J/mm~2时,焊缝区主要由马氏体、贝氏体和铁素体组成。焊接热输入为225 J/mm~2时钢板焊接接头的峰值硬度相较焊接热输入为75 J/mm~2时下降了约17%。C-Mn钢板适宜的焊接热输入为125~165 J/mm~2。     

热输入对7075铝合金搅拌摩擦焊接头质量的影响

对厚度6.35 mm的7075铝合金板材进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接过程中的热输入对搅拌摩擦焊接头的表面形貌、微观组织以及焊缝孔洞型缺陷的影响。试验结果表明,当焊接热输入较小时,接头外观成型良好,无飞边的产生,而当热输入较大时,接头表面成型较差,会在接头表面细密的鱼鳞纹上产生粗糙的毛刺;接头焊核区晶粒的尺寸与焊接热输入大小有一定的比例关系,当焊接热输入越大时,晶粒直径越大;焊接热输入对焊缝孔洞型缺陷也有一定的影响。当焊接热输入不足时,可能会导致接头产生孔洞型缺陷。     

焊接热输入对纯铜焊缝组织及其力学性能的影响

在纯铜(T2)钨极氩弧自动焊(TIG)条件下,研究了不同焊接热输入对焊缝成形、焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊接热输入过大,焊缝正面出现咬边,焊缝反面过宽、余高过高,而焊接热输入过小焊缝未焊透,轧制时易出现根部裂纹;随着焊接热输入的增大,焊缝区以及热影响区晶粒尺寸都增大,接头塑性降低;焊后未轧制时,焊接热输入越大,接头强度越低,而轧制后,焊缝的抗拉强度没有明显的变化,焊接热输入小时的屈服强度明显高于焊接热输入大时的屈服强度,并且接头断裂均发生在焊缝熔合线区,说明熔合线区是整个焊接接头最为薄弱的环节。     

22MnB5超高强钢焊接组织与性能

采用钨极氩弧焊方法,实现了22MnB5超高强钢淬火前后同种材料之间的连接,进行了焊接接头拉伸试验和热影响区内显微组织及硬度分布试验,并对焊接前后材料的抗腐蚀性能进行了试验分析.结果表明,淬火处理后22MnB5组织结构从铁素体+珠光体组织转变为马氏体组织,显微硬度与抗拉强度大幅度提高,原始及淬火后材料的焊接接头具有良好的力学性能和组织形貌,焊后焊接接头抗拉强度和硬度略低于原始母材,经淬火处理后的材料焊后抗拉强度达到1179.59 MPa,略低于淬火材料但比原始母材高很多,淬火热处理材料的腐蚀速率略有上升,而焊接后将大幅度增加腐蚀速率,通过比较淬火焊缝钢腐蚀速率最大.     

Q&P工艺对22MnB5钢微观组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、拉伸试验机、扫描电镜、XRD和EBSD等手段对22MnB5钢的微观组织及力学性能进行了表征,并重点分析了一步法Q&P工艺处理后的22MnB5钢中残留奥氏体含量及残留奥氏体中碳含量与力学性能的关系。结果表明：采用一步法Q&P工艺,可以获得抗拉强度超过1400 MPa,伸长率超过15%的超高强度22MnB5钢板。随着淬火温度从240 ℃升高至300 ℃,22MnB5钢的组织由马氏体转变为马氏体+残留奥氏体复相组织,试样中的残留奥氏体含量逐渐增加。相同配分温度延长配分时间,残留奥氏体含量呈现先增加后降低趋势。不同热处理工艺下残留奥氏体中的平均碳含量为1.49wt%。采用一步法Q&P热处理工艺可以使残留奥氏体中富集碳,提高残留奥氏体稳定性,强塑积可以达到22.14 GPa·%。     

22MnB5钢淬火晶粒控制与拉伸性能研究

为改善热成形钢的强塑性,利用DIL805A热膨胀仪将22MnB5钢加热至830~920 ℃、保温2~20 min奥氏体化后淬火,在光学显微镜下观察了原奥氏体晶粒。根据晶粒长大特点,对22MnB5钢板进行淬火、回火处理后,通过单轴拉伸试验检测了其拉伸性能。结果表明,该22MnB5钢在830~890 ℃、有效保温10 min以内,可以获得均匀细小的奥氏体晶粒;有效保温时间延长至20 min时,860 ℃奥氏体化便开始出现混晶。与传统热成形相比,通过控制淬火晶粒显著改善了22MnB5钢的强塑性,强塑积由9.0~11.0 GPa·%提高至13.0~14.5 GPa·%。     

回火温度对汽车用22MnB5钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、SEM、TEM、万能试验机等对汽车用22MnB5钢150～300 ℃不同温度回火后的组织与性能进行研究。结果表明,22MnB5钢经淬火+回火处理后,组织主要为回火马氏体,在透射电镜下观察到明显的第二相析出,具有良好的抗塑性变形能力。随回火温度的升高,过饱和α相发生回复且析出碳化物,力学性能逐渐下降。在试验温度范围内,150 ℃时22MnB5钢的力学性能达到最佳,抗拉强度与硬度分别为1583 MPa和48 HRC。     

Dissimilar Arc Welding of Advanced High-Strength Car-Body Steel Sheets

A widespread usage of new advanced TWIP steel grades for the fabrication of car-body parts is conditional on the employment of appropriate welding methods, especially if dissimilar welding must be performed with other automotive steel grades. Therefore, the microstructural features and the mechanical response of dissimilar butt weld seams of TWIP and 22MnB5 steel sheets after metal-active-gas arc welding are examined. The microstructural and mechanical characterization of the welded joints was carried out by optical metallography, microhardness and tensile testing, and fractographic examination. The heat-affected zone on the TWIP side was fully austenitic and the only detectable effect was grain coarsening, while on the 22MnB5 side it exhibited newly formed martensite and tempered martensite. The welded tensile specimens exhibited a much larger deformation on the TWIP steel side than on the 22MnB5. The fracture generally occurred at the interface between the fusion zone and the heat-affected zones, with the fractures surfaces being predominantly ductile. The ultimate tensile strength of the butt joints was about 25% lower than that of the TWIP steel.     

热处理22MnB5钢的力学响应及本构建模

22MnB5钢冷轧板材分别在750、850和950 ℃保温30 min水淬后,进行了应变速率分别为0.0005、0.001、0.01和0.1 s^-1的室温拉伸试验。结果表明:随着热处理温度的升高,试验钢的微观组织中板条状马氏体含量增加,其屈服强度和抗拉强度也显著提升;随着应变速率的增加,试验钢的屈服强度和抗拉强度呈现先增加后减小的趋势;最后基于Voce本构模型,通过引入Johnson-Cook本构的应变速率项,构建了可以描述22MnB5钢在不同热处理工艺和应变速率下力学行为的本构方程,其相关系数(R)和平均相对误差(AARE)分别为0.993和3.15%。     

焊接热循环对09MnNiDR钢热影响区低温韧性的影响

利用Gleeble-3800研究了焊接热循环对09MnNiDR钢焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）和中间临界再热粗晶区(IRCGHAZ)低温韧性的影响. 结果表明,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150 ℃时,CGHAZ组织形态为板条状马氏体+下贝氏体,下贝氏体的存在限制了马氏体的生长,提高了低温韧性,而IRCGHAZ继续保持了CGHAZ的组织. ?70 ℃冲击试验中,IRCGHAZ相比于CGHAZ具有较好的低温冲击韧性,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150 ℃时,冲击吸收能量最高为65 J. 根据热模拟结果,采用焊接热输入15 ~ 22 J/cm、层间温度为150 ℃的工艺参数对09MnNiDR钢进行焊接,?70 ℃冲击试验中热影响区冲击吸收能量值为101 J,冲击断口存在大量的等轴韧窝,具有较好的低温韧性;?70 ℃拉伸试验屈服强度为477 MPa、抗拉强度607 MPa、断后伸长率为28.5%,表现出较好的强度和塑性;硬度试验结果表明母材、焊缝和热影响区硬度依次增大,且没有软化现象.     

Effect of thermo-mechanical process on the microstructure and secondary-deformation behavior of 22MnB5 steels

22MnB5 steel specimens were deformed at 923 K and 693 K to three strain levels to study the effect of applied strain level on the microstructure and secondary-deformation behavior. As the steel was deformed at 923 K, deformation induced ferrite transformation (DIFT) occurred even when a small strain of 0.044 was applied, and the volume fraction of deformation induced ferrite (DIF) increases with increasing applied strain level. When deformed at 693 K, deformation induced bainite transformation (DIBT) was observed when the applied strain was larger than 0.109. The incubation period for DIFT is shorter than that for DIBT, but the DIBT proceeds much faster than DIFT. Sub-size tensile specimens were cut from the hot deformed 22MnB5 steel specimens, and digital image correlation technique was employed to investigate the secondary-deformation behavior of the sub-size tensile specimens at room temperature. It is found that the appearance of DIF or DIB (deformation induced bainite) decreases the yield strength and ultimate tensile strength (UTS) but increases the elongation and strength–ductility product of the hot deformed 22MnB5 steel specimens compared with the as-quenched 22MnB5 steel specimen with full martensite.     

激光焊接热输入对Ti2AlNb合金组织性能的影响

研究激光焊接热输入对Ti-22Al-27Nb(at%)合金焊缝成形和力学性能的影响,利用OM、SEM、XRD和TEM等手段对焊接接头的显微组织特征进行了分析,并探讨了焊后热处理对焊接接头组织性能的影响。结果表明,连续激光焊接可以获得无缺陷、成形良好的焊接接头。焊缝区域组织主要为柱状的B2相,柱状晶的生长方向垂直于熔合线。焊缝和热影响区的显微硬度要高于母材,焊缝的平均显微硬度最高。随着热输入的增加,焊接接头的室温抗拉强度增加,但是焊接接头的延伸率较低。焊接接头650℃高温强度为母材的71%~75%,塑性则仅为母材塑性的40%左右。经过焊后热处理,焊缝由B2+O相组成。O相增多使得焊缝的室温强度略有提高,且提高了650℃高温拉伸性能,高温抗拉强度最高可达母材的87.5%。     

Gas tungsten arc welding of network structured titanium matrix composite

The microstructure and property evolution of TiBw/Ti6Al4V composite was investigated after gas tungsten arc welding process. The results showed that the heat affected zone (HAZ) exhibited unchanged reinforcements, while the fusion zone (FZ) exhibited refined TiBw with refined network scale. Meanwhile, the matrix in HAZ presented the transformed β microstructure, while the refined columnar grains existed in FZ. Moreover, increasing heat input can further decrease the refined network size. Consequently, the ultimate tensile strength of the welded composite reaches 98% that of the parent composite (PC); while the yield and tensile strength at 500°C are even higher than those of the PC. The refined microstructure and the transformed β phase also lead to noticeable enhancement of the microhardness.