焊接方法对S22053双相钢焊接接头组织和性能的影响

针对厚度为10 mm的S22053双相钢,分别采用钨极氩弧焊和等离子弧焊进行焊接,并通过力学性能测试、金相组织分析以及耐点蚀试验对不同焊接方法下焊接接头的拉伸强度、冲击吸收能量、金相组织、铁素体含量以及耐点蚀性能进行对比分析。试验结果表明:两种焊接方法均能够获得综合性能良好的焊接接头;相比钨极氩弧焊,采用等离子弧焊进行焊接极大地提高了双相钢的焊接生产效率;两种焊接方法的焊缝及热影响区均为奥氏体及铁素体的两相组织,但形态分布呈现出一定的差异,等离子弧焊焊缝及热影响区奥氏体含量均低于氩弧焊焊缝;相比钨极氩弧焊,等离子弧焊的双相钢焊接接头具有更为优良的耐点蚀性能。     

双相不锈钢多层多道焊接接头微观组织表征

采用钨极氩弧焊制备了双相钢焊接接头,基于热力学方法计算了母材和焊缝的平衡相变过程,采用OM,SEM,EDS,TEM等方法表征了接头不同区域的微观组织.结果表明,焊缝中添加镍显著促进γ形成并抑制Cr₂N析出.焊缝和热影响区γ₁主要包含晶粒边界奥氏体、魏氏奥氏体和晶粒内奥氏体,不同类型的奥氏体呈现显著的成分差异.焊缝和热影响区析出两种类型的γ₂:晶粒内γ₂和晶粒间γ₂.γ₂易于在δ内和δ/γ₁边界处富Ni和N元素而贫Cr和Mo元素的区域析出.Cr₂N主要分布于热影响区的δ内、δ/γ₂边界以及δ/δ边界处.     

超级双相不锈钢多层多道焊接接头组织及腐蚀性能

选用2507超级双相不锈钢作为研究对象,研究钨极氩弧焊多层多道焊接接头的组织和腐蚀性能.采用两种不同保护气进行钨极氩弧焊,主要讨论焊接道次和氮气添加对组织和腐蚀性能的影响.结果表明,焊缝中心均有较高的奥氏体含量,其腐蚀速率是焊根部位的0.68倍;盖面和焊根奥氏体含量相近,但盖面由于其弥散且尺寸相对较大的晶内奥氏体表现出更好的耐腐蚀性,焊根是焊缝金属的薄弱区域.混合区由于热影响区的存在腐蚀速率最快.保护气中氮气的添加促进了奥氏体的生成,降低了腐蚀电流密度一个数量级,提高了整体的腐蚀性能.     

DP980双相钢CMT焊接接头组织及性能

基于冷金属过渡(CMT)焊接技术,对1.2 mm厚DP980双相钢进行焊接试验。研究3～6 m/min送丝速度和350～600 mm/min焊接速度工艺参数对焊接接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,CMT搭接焊工艺可制备无明显缺陷、成形性良好的DP980双相钢焊件;焊接接头热影响区分为完全相变粗晶区、完全相变细晶区及不完全相变软化区3个部分,主要由马氏体、铁素体和少量贝氏体组成;随着送丝速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由13.89 μm增大至25.17 μm;随焊接速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由26.86 μm减小至16.11 μm;完全相变细晶区平均显微硬度可达400 HV,而软化区硬度则降低至260 HV;在3 m/min送丝速度和500 mm/min焊接速度条件下,焊件拉伸性能最佳,抗拉强度可达967 MPa;由于软化区铁素体富集,断口产生于软化区,断裂方式为韧性断裂。创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。(2)研究送丝速度与焊接速度对DP980双相钢CMT焊接接头显微组织的演变规律和力学性能的影响,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

不同焊接工艺下双相不锈钢焊接接头组织和性能的对比分析

测试对比了埋弧焊工艺和氩弧焊工艺条件下S31803双相不锈钢焊接接头的性能,并对其组织进行了对比分析,阐述了性能和组织差异产生的原因,对工艺研发提供参考.     

S22053双相不锈钢等离子弧焊焊接接头的力学性能与耐蚀性

采用等离子弧焊(PAW)深熔焊工艺对10 mm厚的S22053双相不锈钢进行了焊接,采用显微组织观察、力学性能试验和腐蚀试验,研究了S22053双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性。结果表明：焊接接头的强度达到814 MPa,焊缝及热影响区的-40℃冲击吸收功分别为58 J和72 J;焊缝及热影响区的铁素体体积分数分别为69%和62%;ASTM A923 A法腐蚀测试表明,焊接接头焊缝和热影响区的耐蚀性下降,ASTM A923 C法检测表明,其未出现明显的点蚀现象,平均腐蚀速率为2.761 mg/(dm²·d)。结果说明S22053双相不锈钢焊接接头具有良好的综合力学性能及耐蚀性,等离子深熔焊可用于S22053双相不锈钢的焊接制造。     

铁素体/奥氏体双相不锈钢焊接接头组织和性能的研究进展

铁素体/奥氏体双相不锈钢兼具高的强度、良好的塑韧性和耐腐蚀性能,在海洋工程、石油化工、核电等多个国家重点能源领域具有广阔的应用前景。焊接是双相不锈钢推广应用不可或缺的加工制造环节。在焊接过程中,焊缝和热影响区组织会经受复杂的热循环作用,促使铁素体大量增加和有害二次相析出,进而恶化力学性能和耐腐蚀性能,导致其成为焊接结构的薄弱环节。本文首先论述了双相不锈钢组织特点和焊接技术发展现状,重点综述了双相不锈钢焊接接头组织和性能的研究进展,最后指出目前双相不锈钢焊接存在的问题与未来的研究方向。     

焊条电弧焊双相不锈钢焊接接头性能研究

采用焊条电弧焊工艺对双相不锈钢进行焊接,研究了焊条电弧焊对双相不锈钢焊接接头显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,采用适当的焊接工艺,严格控制焊接热输入和层间温度,可获得具有合理相比例且力学性能优良的焊接接头。在3.5%NaCl溶液中的电化学试验表明,焊接接头不同区域均具有良好的耐蚀性,热影响区是点蚀最敏感的区域。     

DP590镀锌双相钢CMT焊接接头显微组织及力学性能

针对汽车制造中薄板焊接质量问题及鉴于汽车行业对镀锌双相钢的大量需求,在弧长修正系数为0,送丝速度为3.0 m/min,焊接速度为400 mm/min的焊接工艺参数下,对1.0 mm厚的DP590镀锌双相钢进行了CMT搭接焊试验,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜与维氏硬度计等设备研究了焊接接头的显微组织与力学性能。试验结果表明,CMT焊接DP590镀锌钢能够得到成形良好的焊接接头。焊缝组织主要为板条马氏体,粗晶区由板条马氏体和少量铁素体组成,细晶区组织多为马氏体及少量贝氏体,不完全相变区中的铁素体含量增加,马氏体含量减少;焊接接头拉伸试验断裂位置在不完全相变区,属于塑性断裂,最大载荷为10.48 kN,与母材接近。焊缝平均硬度值最高,约为260 HV,不完全相变区显微硬度值最低,约为170 HV。该研究为DP590镀锌双相钢薄板CMT焊接提供工艺参考,对汽车轻量化生产制造具有重要的工程意义。 创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。 (2)研究DP590镀锌双相钢CMT焊接接头显微组织及力学性能,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

UNS S32750超级双相不锈钢激光焊接头微观组织与耐蚀性能

以UNS S32750超级双相不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针显微分析仪对激光焊接头微观组织和元素分布进行表征,采用临界点蚀温度测试方法研究激光功率对激光焊接头点蚀行为的影响规律.结果表明,提高激光功率可显著增加焊缝中奥氏体含量,并且在一定程度上抑制Cr₂N析出.此外,激光焊焊缝具有比母材更低的耐点蚀性能.但随着激光功率的增加,焊缝中耐蚀的奥氏体含量增加,同时降低了Cr₂N析出倾向,因此其耐点蚀性能也逐渐增强.与双相钢母材相比,激光焊焊缝中Cr,Ni,Mo等合金元素在铁素体与奥氏体中的分配差异性显著减小,而N原子的分配差异性增加,因此焊缝中铁素体具有比奥氏体更低的耐点蚀指数,进而优先被选择性腐蚀.对于双相钢母材,点蚀主要发生在δ/γ相界和夹杂处,而激光焊焊缝的点蚀主要以铁素体内大量析出的Cr₂N作为点蚀萌生位置,并向弱相铁素体内快速发展.     

固溶处理对S31803钢TIG 焊缝组织与腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、维氏硬度计和电化学分析仪等对不同固溶温度下S31803双相不锈钢TIG多层焊缝的显微组织、硬度及电化学腐蚀性能进行了研究。试验结果表明,S31803双相不锈钢TIG多层焊缝主要由奥氏体和铁素体组成,且多层焊缝区域中也出现少量σ相,而焊缝下层焊道中奥氏体含量明显少于上层焊道;经过固溶处理,奥氏体和铁素体含量接近,在经过1 050℃固溶处理后σ相消失;但随着固溶温度的提高,奥氏体所占比例增大。固溶处理促使焊缝上下层的硬度趋于接近,当950℃固溶热处理后,焊缝硬度略有增加,而经过1 050℃固溶处理,焊缝硬度降低。此外,随固溶温度升高,焊缝耐腐蚀性越好,其中固溶温度为1 050℃时,耐腐蚀性能最佳。     

不锈钢复合钢板焊接接头性能分析

采用多层多道焊焊接Q235+TP304不锈钢复合钢,在基层焊接中采用埋孤焊,在复层焊接采用焊条电弧焊,并对焊接接头进行了拉伸试验、弯曲试验、硬度测试和显微组织观察.结果表明:宜采用多层多道焊焊接不锈钢复合中厚板,后一层对前一层具有热处理作用,降低了产生焊缝裂纹的倾向;基层焊接时,在热影响区易出现过热区,须控制焊接热输入,减少过热区宽度.而且在复层焊接时,若焊接参数选择不合适,会出现热影响区组织恶化,影响焊接接头的塑性、韧性、耐腐蚀性,应尽量采用小电流、窄道快速焊,减少热输入,缩短接头在450℃～850 ℃敏化温度区间停留的时间,以避免因贫铬而产生晶间腐蚀现象;另外过渡层焊接时采用小电流,稍微大点的焊接速度,尽量减小熔合比,保证焊缝的奥氏体组织.     

焊接方法对双相不锈钢焊接接头耐蚀性的影响

采用气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）对2205双相不锈钢进行焊接,采用光学显微镜对接头组织进行观察,采用数点法计算铁素体相的含量,测定接头的耐点蚀和耐CO2应力腐蚀性能,研究焊接方法对接头耐蚀性的影响。结果表明,焊接方法影响焊缝组织形态及铁素体含量。GTAW焊缝由不规则的条状组织和两相交织分布的块状组织组成,而SMAW和SAW焊缝为方位不一的条状组织和少量的块状组织。GTAW和SMAW焊缝的铁素体含量为35％～55％,而SAW的不足20％。接头的耐蚀性与铁素体相比例密切相关,GTAW、SMAW和SAW的耐蚀性依次降低。从铁素体相比例和耐蚀性角度考虑,GTAW和SMAW能够获得满意的焊接接头。     

不同焊接工艺对双相不锈钢力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用三种不同的焊接工艺对双相不锈钢S31803进行焊接试验,通过对接头微观组织、力学性能、氧含量及耐腐蚀性能的观察与测试,确定最佳焊接工艺参数,并分析了焊接工艺方法对焊接接头组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：与GTAW,SMAW相比,GTAW+SAW焊接工艺获得的接头的冲击吸收能量和耐腐蚀性能均可以满足双相不锈钢的制造标准要求,可以在压力容器制造中广泛使用。     

2205双相不锈钢焊接接头微区耐点蚀性能分析

采用光学显微镜观察了2205双相不锈钢焊接接头的组织形貌,采用自制的微电化学测试系统测量了母材、焊缝和HAZ的微区循环伏安曲线.结果表明,2205双相不锈钢焊接接头的组织为铁素体＋奥氏体,焊缝中铁素体含量约为48%,与母材相当,HAZ中铁素体平均含量高于50%;在3.5%的NaCl溶液中2205双相不锈钢焊接接头焊缝微...     

双相不锈钢FCAW焊接接头腐蚀性能的研究

通过FCAW的焊接方式来获得双相不锈钢的焊接接头,研究药芯组分、金相组织、固溶处理等对焊接接头腐蚀性能的影响。详细分析FCAW焊缝金属的FeCl3点腐蚀形成过程和影响因素,研究焊缝组织点蚀腐蚀的形成机理。单独提高镍的含量来提高奥氏体相的比例时,焊接接头腐蚀率较大,加入氮元素是保证合理两相比的有效途径。分析不同焊缝金相组织,结果表明两相组织的分布、比例、形态和固溶处理对腐蚀性能影响较大,均匀的组织形貌有利于提高焊缝金属的耐腐蚀性能。分析焊缝金属的点蚀过程,发现试样表面存在的缺陷,如气孔或夹渣,一般为点蚀形成源,会加快腐蚀的速度,焊丝的工艺性能直接影响接头腐蚀性能。     

多层多道焊接DH40船用钢接头组织及力学性能

使用药芯焊丝CO2焊,在多层多道焊条件下对大厚板DH40船用钢进行了焊接试验,并较为系统研究了接头组织及力学行为,重点探讨了焊接接头冲击韧性尤其是焊缝根部热影响区熔合线外5 mm区域冲击韧性严重衰减的原因.结果表明,焊接接头抗拉强度均高于母材,(大子母材抗拉强度515 MPa).弯曲试验所有样品均合格,满足塑性要求;采用CO2气体保护焊多层多道焊接DH40船用钢,易在焊缝根部热影响区熔合线外5 mm左右的狭窄范围内出现脆性带.其中“组织遗传”作用,造成晶粒粗大,是其冲击韧性下降的次要因素,该区域产生大量粒状贝氏体,是其冲击韧性严重衰减的根本原因.     

00Cr12Ni双相组织不锈钢焊接接头区域特征与性能

采用熔化极活性气体保护焊(metal active gas arc welding, MAG焊)、等离子弧焊(plasma arc welding, PAW)和高频感应焊接方法获得铁素体+马氏体双相组织不锈钢00Cr12Ni的焊接接头,对其组织区域特征和力学性能进行了研究.典型的焊接接头热影响区(heat affected zone, HAZ)可分为晶粒粗大,铁素体为优势相的高温热影响区(high temperature heat affected zone, HTHAZ)和晶粒细小,马氏体为优势相的低温热影响区(low temperature heat affected zone, LTHAZ).通过测量实际焊接热循环曲线的方法确定了HTHAZ及LTHAZ的温度范围,并采用热模拟研究HAZ不同区域的力学性能.结果表明,HTHAZ的热循环峰值范围为1 200℃至熔点,晶粒粗大呈现为脆性;LTHAZ热循环峰值范围为800～1 200℃,室温组织为非平衡低碳板条马氏体,韧性较好,但低于0℃时呈脆性. MAG焊接头由于奥氏体焊缝为钟罩形,HAZ冲击试验时断面包括奥氏体焊缝,因此冲击性能较好;...