镍基合金740H时效过程中的显微组织与相析出行为（英文）

借助扫描电镜、透射电镜和力学性能分析研究镍基合金740H在750°C时效10000 h过程中的显微组织和相析出行为及其对室温硬度和冲击性能的影响。供货态镍基合金740H的硬度低至HB 168,最高冲击吸收能量为96 J。经800°C标准热处理16 h后,晶内析出细小γ'颗粒,晶界析出少量碳化物,硬度提高到HB 304,冲击吸收能量降至15 J。当合金在750°C时效300 h时,硬度达到最大值HB 331。随着时效时间由300 h延长至10000 h,硬度和冲击吸收能量均降低,晶界碳化物M23C6数量明显增多,γ'相尺寸粗化。     

焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头SSCC行为研究

研究了焊接材料为ARC625,焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头的H2S应力腐蚀(SSCC)性能,与焊缝为普通碳钢的管线钢焊接接头的SSCC性能做了比较。SSCC试验结果表明,两种接头均出现了开裂现象,断口形貌为准解理断裂,进一步分析发现焊缝为镍基合金的接头组织较均匀,而焊缝为普通碳钢的接头开裂区域存在大量马氏体/奥氏体,碳化物呈连续状分布。与母材相比,硬度值在两种焊接接头的热影响区区域急剧增加,镍基合金焊缝硬度超过了管线钢硬度极限值,而热影响区硬度接近该值。极化曲线测试结果显示,焊缝为镍基合金的接头热影响区腐蚀电流密度及腐蚀速率均小于第2种接头的热影响区以及母材区域,焊缝为镍基合金焊接接头表现出了更加优异的电化学腐蚀性能。     

镍基合金Inconel 740H和617B的组织稳定性和耐蚀性对比

对镍基高温合金Inconel 740H和617B在750℃和780℃进行了5000 h的时效及模拟燃煤环境腐蚀试验。使用透射电镜(TEM)、配备能谱(EDS)的扫描电镜(SEM)等对试样表面和截面微观组织进行了分析。结果表明,时效前Inconel 740H合金晶内的γ′相约为5 nm, 750℃和780℃时效后分别为70 nm和95 nm左右。617B合金时效前未观察到γ′相,时效后γ′相析出,并分别长大到100 nm和130 nm左右,说明Inconel 740H合金的组织稳定性比617B合金好。在750℃和780℃模拟燃煤环境的试验证明,Inconel 740H合金比617B合金具有更好的耐腐蚀性,617B合金目前还无法取代Inconel 740H合金。     

镍基合金油管实物性能试样焊接工艺研究

油井管实物性能检测是油井管产品使用的前提.本文针对镍基合金油管实物制备装配工艺进行研究,通过焊接方式将镍基合金油管与密封堵头进行连接,采用双相不锈钢焊条进行打底焊、抗拉强度高的不锈钢焊条进行填充盖面焊,焊后对其接头的显微组织、力学性能及全尺寸实物性能进行试验与分析.结果表明,焊接接头在靠近密封堵头侧为回火索氏体组织及上贝氏体组织,在镍基合金侧为奥氏体组织,焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织及少量碳化物.焊接接头的抗拉强度达到725MPa,断裂发生在镍基合金热影响区.焊缝具有较高的塑性,弯曲试验中焊缝未出现裂纹.焊缝区硬度最高,其次是镍基合金热影响区,镍基合金及密封堵头母材硬度分布均匀,镍基合金基体出现低硬度区,而在密封堵头侧熔合线附近靠近焊缝侧出现低硬度峰值.对采用焊接工艺制备的镍基合金油管进行全尺寸复合载荷实物性能检测试验,结果表明焊缝性能能够满足实物性能检测要求,未出现裂纹、泄漏、断裂等现象.     

液氮急冷下Inconel 601H镍基合金焊接接头微观组织研究

Inconel 601H镍基合金在焊接凝固结晶过程中具有明显的晶粒粗大现象,容易引起热裂纹和气孔等缺陷。为了改善焊接接头的综合性能,利用液氮对焊接区域进行局部喷射急冷,从而达到细化晶粒和减少裂纹的目的。首先通过试焊来确定液氮随焊急冷喷射时与熔池中心的距离和流量,然后通过Inconel 601H镍基合金在常规焊接和在不同冷源位置喷射液氮时的焊接进行对比。利用光学显微镜进行观察,研究镍基合金接头各区域尺寸变化、晶粒细化效果和裂纹情况。试验结果表明:相比于常规焊接,在不同冷源位置施加液氮时, HAZ宽度和晶粒尺寸均有不同程度的减小;焊缝组织由单一柱状晶向柱状晶和等轴晶混合转化,此外晶粒尺寸明显减小且未产生裂纹。     

Inconel 718镍基合金与304不锈钢电子束焊接

对Inconel 718镍基合金与304不锈钢进行了电子束焊接试验,分析了接头显微组织及力学性能. 结果表明,焊缝区中部由枝晶及细小的等轴晶组成,在近镍侧及近钢的熔合线,都由向焊缝中心方向生长的树枝晶组成. 各特征区域显微硬度值各不相同,焊缝区高于镍基合金侧,高于不锈钢侧. 当焊接束流为8 mA,焊接速度为700 mm/min时,接头的抗拉强度最高为722 MPa. 拉伸试样断裂发生于焊缝区内部,呈典型的延性断裂,断口可观察到明显等轴状韧窝.     

焊丝成分和焊后热处理对汽车用新型铝合金焊接接头的影响

采用不同焊丝焊接2024铝合金,并研究热处理前后铝合金焊接接头组织和性能的变化。研究结果表明,采用铝铜焊丝焊接铝合金,焊接接头经550℃,2 h固溶和150℃,7 h时效处理后,抗拉强度达到398 MPa,屈服强度达到345 MPa。采用铝镁焊丝时,热处理对铝合金焊接接头固溶作用不明显,热处理前后显微硬度变化不大。采用铝铜焊丝或铝硅焊丝时,热处理后铝合金焊接接头由铸态组织转变为时效态组织。采用铝铜焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现突变现象;采用铝硅焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现最低值。     

高铬镍奥氏体焊丝焊接10Ni5CrMoV钢接头组织性能分析

为解决10Ni5CrMoV高强钢厚板在大拘束度条件下焊接时无法避免的冷裂纹问题,自行研制了强度低于母材的高铬镍奥氏体不锈钢焊丝,采用低强匹配工艺对10Ni5CrMoV低合金高强钢厚板进行焊接并分析了接头组织性能.结果表明,采用该焊丝焊缝成形良好,无裂纹缺陷.焊缝主要由树枝状奥氏体组织组成,枝晶间有少量颗粒状析出相.其接头抗拉强度800 Mpa,弯曲试验无断裂,冲击韧性A_KV（-80℃）大于90 J,满足技术要求.     

焊后热处理对Inconel 617B时效性能和组织的影响

将Inconel 617B焊接接头试样及其焊后热处理试样在750℃下时效1000~5000 h,通过对比室温拉伸强度、硬度以及冲击韧性,采用扫描电镜、透射电镜分析两组试样的析出相,探讨焊后热处理对Inconel 617B时效性能的影响及机理。结果表明:时效前,焊后热处理试样母材区有析出相,焊缝区析出相数量略有增加。焊后热处理使Inconel 617B的强度、硬度升高,冲击韧性降低;时效后,焊后热处理试样析出相尺寸更大,随时效时间延长,两组试样析出相的尺寸区别逐渐减少。因此焊后热处理试样长时时效后的强度、硬度逐渐低于原始焊接接头试样,冲击韧性差值减少。     

焊后热处理对Inconel 617B时效性能和组织的影响北大核心CSCD

将Inconel 617B焊接接头试样及其焊后热处理试样在750℃下时效1000~5000 h,通过对比室温拉伸强度、硬度以及冲击韧性,采用扫描电镜、透射电镜分析两组试样的析出相,探讨焊后热处理对Inconel 617B时效性能的影响及机理。结果表明:时效前,焊后热处理试样母材区有析出相,焊缝区析出相数量略有增加。焊后热处理使Inconel 617B的强度、硬度升高,冲击韧性降低;时效后,焊后热处理试样析出相尺寸更大,随时效时间延长,两组试样析出相的尺寸区别逐渐减少。因此焊后热处理试样长时时效后的强度、硬度逐渐低于原始焊接接头试样,冲击韧性差值减少。     

采用镍基和奥氏体焊材焊接Cr13钢焊接接头性能

采用ER309L氩弧焊丝的奥氏体焊材和ERNiCrFe-3镍基焊丝的镍基焊材对Cr13钢母材进行TIG焊接,通过无损检测、显微组织、力学性能和耐腐蚀性能试验,对两种焊材的焊接接头性能进行研究.结果表明,两种焊接接头均未发现焊接缺陷,焊接接头属于高强匹配,弯曲性能合格.与奥氏体焊材焊缝相比,镍基焊材的焊缝冲击韧性低,硬度高,耐电化学腐蚀性能高.     

Hastelloy X和Haynes 230激光焊接头的组织性能

Hastelloy X和Haynes 230分别是F级和G/H级燃烧室薄壁筒体用的镍基高温合金,采用光纤激光器对2 mm厚度的两类镍基合金板材进行焊接试验,并对比焊态及焊后固溶处理的接头组织性能. 结果表明,焊态Hastelloy X的焊缝中碳化物呈网络状析出,其硬度高、韧性差,固溶处理后出现栅状组织及脆性Fe2W相. 在焊缝一次枝晶内的枝晶生长方向线性排列,取向各异,热影响区晶内也存在栅状组织. Haynes 230晶粒较小,焊缝碳化物沿树枝晶晶界链状断续析出,固溶处理后平直晶界变为弯曲晶界,蠕变性能得到提高.     

核电设备用690镍基合金气体保护焊丝国产化研究

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状,开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求,焊接工艺性良好,在不同焊接规范参数下,焊缝金属室温及高温力学性能波动较小,350℃抗拉强度≥485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估,并结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明,焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050℃附近,进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%,WHS690M最小临界应变约为3.2%。     

脉冲TIG焊接工艺参数对Inconel601H镍基合金焊缝晶粒大小的影响

为了控制镍基合金焊缝晶粒粗大倾向,研究工艺参数对焊缝晶粒大小的影响,采用脉冲TIG焊对Inconel601H镍基合金进行焊接,焊后借助光学显微镜对焊缝横截面金相组织进行观察并计算晶粒尺寸.结果表明,在Inconel601H镍基合金的脉冲TIG焊中,焊接工艺参数对焊缝晶粒大小的影响方式不同.并且在参数的一定范围内,随着峰值电流、脉冲频率及占空比的提高,晶粒细化效果明显;但随着基值电流提高,晶粒趋于长大.因此,采用适当的焊接工艺参数可以有助于改善镍基合金焊缝晶粒粗大问题.     

焊后时效热处理对6063铝合金CMT焊接接头组织性能的影响

采用5183铝合金焊丝为填充材料对6063铝合金板材进行协同脉冲冷金属过渡焊(CMT),并对焊接接头分别进行530℃1 h+170℃(4 h,8 h,12 h)的焊后固溶+时效热处理.以焊接接头为研究对象,重点对比分析了时效热处理时间(4 h,8 h,12 h)对焊缝和热影响区的显微组织、显微硬度及力学性能的影响.结果...     

C4镍基合金与X60钢焊接接头的组织和腐蚀性能

采用低合金钢焊丝焊接C4镍基合金/X60钢异种金属.利用扫描电镜分析焊接接头微观组织;电学系统测试接头各区腐蚀速率;高温高压法加速腐蚀.结果表明,C4镍基合金热影响区奥氏体晶粒长大X60钢过热区为大块铁素体组织.焊缝、X60钢热影响区腐蚀电流密度分别测试时,焊缝区较大;整体测试时,X60钢热影响区作为阳极,熔合线附近溶解出现腐蚀沟槽,C4镍基合金和焊缝共同作为阴极被保护.     

长期高温时效对12Cr1MoV/TP347H异种钢接头组织及碳迁移的影响

以镍基焊丝为填充金属,采用手工钨极惰性气体保护焊(TIG)对12Cr1MoV/TP347H异种钢进行焊接,经焊后热处理后,在650℃下对异种钢焊接接头进行长期高温时效,对比研究未时效、时效500和2500 h接头12Cr1MoV侧熔合区附近的析出相演变及碳迁移.结果表明:时效2500 h后,接头12Cr1MoV侧熔合区...     

镍基合金617B的组织结构与力学性能稳定性

研究了镍基合金617B在700 ℃下时效10000 h过程组织结构与力学性能的稳定性。供货态镍基合金 617B晶内分布TiN,晶界分布M23C6。时效后晶内和晶界析出M23C6,晶内析出γ′相。整个时效过程合金析出相的分布形态和相组成未发生明显变化,γ′相与基体保持共格关系,硬度和强度保持良好的稳定性,时效10000 h后的时效态合金仍具有较高韧性。研究成果为今后我国700 ℃USC机组选材提供试验数据。     

镍基合金低温碳钢复合管焊接接头性能研究

采用GTAW打底+SMAW填充的焊接方法对镍基合金低温碳钢复合管进行对接焊试验,焊后分别对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击、宏观、晶间腐蚀、化学成分分析和微观金相等试验。结果表明:焊接接头力学性能良好;焊缝显微组织为单一奥氏体组织,无有害的第三相存在;焊缝晶间平均腐蚀速率为0.525 7 mm/年,表明焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。     

异种金属焊接接头C4镍基合金侧熔合区微观组织

采用80S-G低合金钢焊丝焊接C4镍基合金/X60低合金钢异种金属。利用扫描电镜观察C4镍基合金母材/80S-G焊缝之间熔合区微观组织,能谱分析该区元素分布。结果表明,C4镍基合金母材稀释进入80S-G低合金钢焊缝内,致使Ni、Cr、Mo元素质量分数从部分熔化区到过渡区缓慢降低,Fe元素质量分数增加。微观组织从单相奥氏体组织逐渐转化为奥氏体与铁素体组成的混合组织,在此区域中弥散分布少量析出相粒子。