高碳钢盘条焊接区热处理工艺的研究

高碳钢盘条焊接区质量是影响高应力钢绞线性能充分发挥的关键因素。通过对拉丝过程中焊接区断裂试样的统计分析,结果表明,由于焊后热处理不当引起的断裂占70%。原热处理工艺不能有效地改善焊接区的组织,改进后的工艺不仅能获得均匀细小的焊接区组织,而且能减少二次渗碳体的数量,从而极大地提高了焊接区的性能,大大地降低了断裂次数。     

热处理对哈氏合金X焊接接头组织与性能的影响

本实验研究不同热处理工艺对哈氏合金X焊接接头组织和力学性能的影响,分析焊后热处理对哈氏合金X焊接接头性能的影响规律。结果表明：焊缝中心区域组织主要以等轴晶为主,熔合区以枝晶为主。经1050℃热处理的焊缝未析出二次相,经1100℃处理的焊缝在晶界处与晶粒内析出大量二次相,经1150℃处理的焊缝析出物发生重溶。经1150℃热处理工艺后接头抗拉强度最高达773.49 MPa;经1100℃处理的焊接接头断裂形式为沿晶脆性断裂,其他焊缝接头的断裂形式为韧性断裂。     

热处理对Ti1300高强钛合金电子束焊接组织和力学性能的影响

对不同原始状态的Ti1300合金电子束焊接样品进行不同的热处理,研究了焊前热处理和焊后热处理工艺对合金焊接样品的组织和力学性能影响。结果表明,焊接前不同热处理对合金焊缝组织和性能影响不大,在焊缝无热处理情况下,焊缝主要由较大尺寸的柱状β晶和亚晶构成,形成的α相极少,并主要分布在稳定晶粒的晶界处,这种组织使得焊缝区的强度和塑性明显低于基体。焊接后无论采取哪种热处理工艺,都无法改变合金焊缝区β晶粒的形态和尺寸,亚晶依然存在。热处理可以调节焊缝区α相的含量、尺寸和形态,但析出的α相的分布总体趋向于在稳定晶界处形成。焊缝区的性能依赖于析出α相的尺寸和数量,当单独在较低温度退火或时效时,焊缝区α相强化效果明显,焊缝强度大于基体,断裂发生在基体。     

热处理对新型贝氏体耐磨钢板手工焊焊接接头组织与性能的影响

研究了热处理对手工电弧焊新型贝氏体耐磨钢板的焊接接头性能的影响，结果表明，焊后不同的热处理工艺对其焊接接头强度影响较小，焊后300C低温回火和900C正火 300C回火处理可以提高接头热影响区的冲击韧度。该耐磨钢板具有良好的焊接性能，手工焊后焊缝组织主要为铁索体和少量珠光体组织，热影响区组织为新型贝氏体组织，熔合线结合良好。     

CuCrZr合金电子束焊接头微观组织与力学性能优化

本文针对聚变堆新型波导管结构材料CuCrZr合金开展电子束焊接探索,结合微观表征和力学试验,系统研究了焊接工艺和焊后热处理条件对接头显微组织与力学性能的影响。在此基础上解析了接头的形成机制及焊接工艺调控接头组织性能的本质原因。结果表明：CuCrZr合金电子束焊接头由热影响区、熔合区和焊缝区组成,其中热影响区又可分为细晶区和粗晶区。接头最佳抗拉强度达到了333 MPa,满足ITER中波导管的焊接要求(>280 MPa)。焊后热处理能显著改善接头的显微组织与应力分布。接头在500℃热处理12 h的抗拉强度达到了408 MPa,比未热处理的接头提高了22.3%。焊后热处理促进了焊缝区中Cr相析出,增强了析出强化效应。     

焊后热处理对输送H_2S介质压力管道维修焊接接头组织性能的影响

采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)打底,焊条电弧焊(SMAW)填充、盖面的焊接工艺对输送H_2S介质压力管道(20钢)进行维修焊接,并对其焊接接头进行720～750℃下保温1h的焊后热处理.对热处理前、后焊接接头组织和性能进行分析研究,结果表明:720～750℃×1h热处理使焊缝区与热影响区成针状分布的魏氏组织铁索体晶粒得到细化,并使其呈退化形态;焊缝区、热影响区与母材的显微硬度整体呈下降趋势;焊接接头抗拉强度大幅度提高,断裂均处在远离焊缝的母材上.焊后热处理有效地降低了焊接接头的残余应力,改变了残余应力的分布特征,使其分布趋于"均匀",拉应力大幅度降低.     

热处理工艺对45#钢激光焊接接头性能的影响

进行激光焊接接头的热处理实验,分析不同热处理工艺对45#钢激光焊接接头性能的影响。结果表明,45#钢激光焊接接头的最优热处理工艺为:热处理温度700℃、热处理时间10 min。在此热处理工艺下,45#钢激光焊接接头从焊缝中心到热影响区的组织过渡均匀,显微硬度显著降低且分布均匀,消除了焊接接头的软化区,提高了激光焊接接头的整体性能。     

30CrMnSiNi2A钢焊接接头热处理后的组织与性能

研究了30CrMnSiNi2A钢电子束焊接接头热处理后的组织和性能。试验结果表明，该钢电子束焊接接头焊缝为典型的粗大针状马氏体加残余奥氏体组织，HAZ（热影响区）为中温组织，经过900℃油淬加低温回火处理后，焊缝和热影响区组织转变为回火马氏体和残余奥氏体。焊态下，由于母材的强度较低，此种电子束焊接接头的拉伸试验断裂部位均在母材；经过上述热处理，母材的强度有了大幅度的提高，焊缝的强度虽然稍有降低，但伸长率提高了将近1倍，获得了良好的综合力学性能。但上述热处理后，焊缝和热影响区的冲击韧度和断裂韧度值较低，这主要是因为中碳马氏体中含碳量略高造成的。焊缝由于组织细小且均匀，与热影响区相比，具有相对较高的断裂韧度。     

S135钻杆摩擦焊接头热处理后的组织和性能

36CrNiMo4A钢制S135钻杆的工具接头和管体采用摩擦方式进行焊接，对摩擦焊接头进行了适当热处理。对钻杆工具接头、管体、焊合区三点弯曲试样的断裂韧度进行了测试，分析了弯曲试样的微观组织和断裂形貌以及接头焊合区韧性损伤的原因。结果表明，S135钻杆经摩擦焊接和热处理后，改善和提高了摩擦焊接头焊合区的组织和性能，其断裂韧度值J1C达到48kJ／m^2，钻杆钻井深度超过5300m，满足了使用要求。     

ZGM113G型中速辊式磨煤机拉杆断裂分析

某发电公司磨煤机拉杆多次发生断裂.通过对最近的一次断裂拉杆现场调查和宏观断口分析,发现断裂发生在拉杆的补焊焊缝熔合线附近.将断裂拉杆和库存的两个备用拉杆进行了对照性的硬度检验和光谱检验,结果表明,三个拉杆执行的焊接工艺不统一,以致使焊缝的硬度和含Cr量有很大差别.进一步比较了断裂拉杆和已经产生裂纹的拉杆焊缝区的显微组织,发现在焊缝的热影响区粗晶区存在沿晶裂纹.综合分析表明,拉杆材料焊接性能差,焊后冷却速度过快,以致焊接应力过大.焊前预热及焊后热处理工艺不当是拉杆断裂的主要原因.     

TIG电弧热丝对铜、钢堆焊的工艺研究

针对某产品铜带焊接工艺,提出了一种电弧热丝方式应用于TIG堆焊铜、钢工艺的研究。电弧热丝可有效预热低电阻率的焊接材料,如铜;传统的电阻热丝只能加热具有高电阻率的焊接材料,如钢。采用电弧热丝系统,热丝电流小于50A时即可有效预热焊丝,与电阻热丝电流400A相当。在相同焊接电流下,能够大大提高焊接熔敷速度;在相同送丝速度下,降低焊接电流,大大降低焊接设备功率。同时证明2种热丝加热方式对钢基体、铜合金的影响相同,特别是对堆焊层铜合金中泛铁量的影响相当。     

B87MnQL盘条电阻对焊焊接接头的组织与性能

为了提高B87MnQL盘条电阻对焊焊接(RBW)性能,以B87MnQL盘条为研究材料,运用优化的焊接参数进行电阻对焊,对焊接接头进行室温拉伸试验及多道次拉拔、热镀锌以及稳定化处理。借助光学显微镜和扫描电镜,分析不同的焊后热处理工艺时焊接接头组织的变化情况,探讨B87MnQL盘条焊接区域的断口形貌,研究B87MnQL盘条通过拉拔、热镀锌和稳定化处理的力学性能。结果显示,B87MnQL镀锌钢丝产品的性能完全符合国家标准的要求。     

某压力容器焊接附件的真空热处理

某压力容器的本体和附件均采用D406A（30Si2MnCrMoVE）钢制作,但经真空热处理后附件硬度达50HRC左右,难以机加工。为了尝试用其他材料制造该附件,分别用30钢、45钢和30CrMnSiA钢及H10、H08和H18焊丝与D406A钢焊接,研究了焊接试样按D406A钢工艺真空热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,30CrMnSiA钢与D406A钢用H10焊丝焊接的试样经930cC真空加热和2×10^5Pa压力气淬后,硬度为35～40HRC,抗拉强度为1100～1200MPa,无过热组织,达到了要求。     

低合金高强钢WDL610D埋弧焊工艺适应性研究

采用试制埋弧焊丝WS03,匹配烧结焊剂SJ101,对低合金强钢WDL610D进行了埋弧焊工艺适应性研究,结果表明,热输入在21kJ/cm～34kJ/cm范围内,按照不同的焊接性能试验标准,埋弧焊接头性能都可以达到母材的性能指标,满足工程结构的焊接要求,但WDL610D钢的焊接热输入应进行适当控制。     

薄板不锈钢旁路分流双面电弧高速焊接工艺分析

针对薄板不锈钢传统焊接方法焊接效率低、焊接缺陷多等问题,提出一种薄板不锈钢旁路分流双面电弧高速焊接方法。采用正面MIG-TIG背面TIG的双面焊接工艺,对船用2 mm厚的304不锈钢板进行焊接工艺机理研究。针对焊接效率提升问题,进行试验验证,对焊接过程中不同焊接速度和旁路电流对焊接质量的影响进行对比分析,并进行宏观组织和微观组织观察,通过拉伸试验验证焊缝接头力学性能的可靠性。结果表明,在施加旁路的情况下,正面旁路有效减小了母材的热输入,提升了焊接效率,并使焊缝热影响区组织得到较好的控制,达到细化晶粒的效果,从而减少焊缝咬边、塌陷等缺陷。创新点：(1)提出旁路分流双面电弧焊接工艺方法,对焊接过程中的热输入进行有效控制。(2)不锈钢薄板对接焊丝熔覆效率得到大幅度提升,有效解决焊接过程填丝效率低的问题。(3)焊接过程中焊缝热影响区组织和性能得到较好的控制。     

回火焊道对核电低合金钢表面镍基堆焊层热影响区性能的影响

采用钨极氩弧焊焊接方法在核电用16MND5低合金钢表面进行690镍基焊丝堆焊,分别堆焊1层和利用回火焊道方法堆焊3层,研究回火焊道对堆焊层热影响区的硬度、组织和冲击韧性的影响。结果表明:回火焊道产生的回火效应可有效降低合金钢镍基堆焊层热影响区的硬度至可接受硬度范围320HV10以下,堆焊层热影响区的冲击韧性提高27%以上,均值达到163J/cm2,热影响区板条状组织得到有效回复,获得满足RCC-M标准要求的低合金钢焊接热影响区硬度和冲击韧性指标。研究表明利用回火焊道技术可实现低合金钢镍基堆焊免除高温回火热处理。     

高韧性TM13埋弧焊丝的研制

通过对合金成分的优化设计,得出了一种Ni3系TM13埋弧焊丝. 用TM13焊丝匹配高碱度烧结焊剂TMF105进行了熔敷试验、厚板对接试验、扩散氢和抗裂性试验. 结果表明,熔敷金属显微组织主要由针状铁素体、先共析铁素体和侧板条铁素体组成;TM13焊丝匹配TMF105焊剂可以获得具有良好CTOD断裂韧性的厚板焊接接头;并且所研制的TM13焊丝对热输入的适应性很好,热输入在22~36 kJ/cm之间变化时,熔敷金属都具有优良的低温韧性.     

挂舵臂高强铸钢件工艺孔镶嵌板的焊接

介绍了瓦锡兰(WARTSILA NORWAY AS)设计的高效舵挂舵臂铸钢件镶嵌结构焊接工艺,采用预堆边方法成功解决了挂舵臂铸钢件镶嵌结构焊接裂纹问题.实践表明,预堆边方法具有施工简单、成本低和焊后可以进行热处理的优点.焊接坡口的设计考虑到CO2焊350型,小口径焊枪喷嘴外径尺寸、焊丝于深长、保证根部焊道可靠熔透并尽量减少焊接工作量.坡口形式满足焊接要求.挂舵臂嵌补焊接接头经无损检验,焊缝质量满足ISO 5817 C级要求.     

电子束焊工艺对304不锈钢焊缝的抗晶间腐蚀性能影响

采用3种不同的电子束焊接工艺焊接304不锈钢,通过显微组织观察、XRD分析、极化曲线测试、动电位再活化(EPR)试验研究了不锈钢焊缝的抗晶间腐蚀性能.结果表明:减少焊接热输入量和添加熔入性焊丝这两种方法都能减少电子束焊缝中铬的碳化物的析出,降低焊缝的敏化度,提高焊缝的抗晶间腐蚀性能;与减少焊接热输入量相比,添加熔入性焊丝对晶间腐蚀的影响更大,焊缝抗晶间腐蚀性能提高更显著.     

细丝窄间隙埋弧焊工艺参数寻优

主要研究A105钢小直径焊丝埋弧焊时,电弧电压、焊接电流和焊接热输入对焊缝成形的影响.在反复调节不同焊接工艺参数进行平板表面堆焊试验的基础上,得出保证最佳焊缝成形时,电弧电压与焊接电流的关系,以及它们的最佳匹配值,并量化了焊接热输入与焊缝宽度之间的关系.为窄间隙埋弧焊提供了有益的经验,同时也为小直径焊丝焊接工艺的全面优化奠定基础.