07MnNCrMioVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性分析

采用SMAW焊接工艺焊接低合金高强度07Mn NCr Mi o VDR钢获得焊接接头,通过焊缝显微组织观察、冲击断口分析、焊缝低温冲击试验,研究了07Mn NCr Mi o VDR钢焊缝组织与低温冲击韧性。结果表明,焊缝组织由沿晶界分布的先共析铁素体、晶内的针状铁素体和粒状贝氏体构成,针状铁素体以微夹杂物为核心生长。温度为-40℃时,不同部位焊缝冲击吸收功随试样截取深度的增大而减小;与近表面处相比,1/2厚度处焊缝冲击吸收功损失约67%,在1/4厚度处,焊缝冲击吸收功随着温度的降低而降低;焊缝的低温冲击韧性符合要求。焊缝冲击断口的表面由凹凸不平变得比较平整,断口的微观形貌由韧窝花样变成解理河流花样。     

纵向磁场对WQ960钢焊接接头组织和性能的影响

为了研究纵向磁场对焊接接头的显微组织、冲击韧性和抗拉强度的影响,利用纵向磁场辅助MAG焊焊接WQ960高强钢.纵向磁场的施加提高了焊接接头的抗拉强度、冲击吸收功和冲击韧性,改善了焊接接头的显微组织,且焊接接头的显微组织主要由细小的针状铁素体构成.结果表明,当励磁电流达到2.5 A且磁场频率为20 Hz时,焊接接头的抗拉强度和低温冲击功均可达到最大值,分别为839 MPa和72 J,且分别提高了17.01%和24.14%;先共析铁素体和侧板条铁素体数量相应减少,因而形成了更多的针状铁素体.     

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.     

激光焊接核电用CLF-1钢的组织与性能

为了提高CLF-1钢的焊接质量,采用激光焊接技术获得了成形良好且无冶金缺陷的对接焊缝,研究了焊态与PWHT态下的焊缝组织和力学性能.结果表明：焊缝组织均由大量马氏体及少量δ-铁素体组成;焊态下有微量针状碳化物析出,PWHT态下析出的点状碳化物分布在δ-铁素体边界与板条马氏体内部;与焊态相比,PWHT态焊缝抗拉强度降低,而屈服强度、伸长率和断面收缩率均提高,维氏硬度均值降低;拉伸试样均断裂于远离焊接接头的母材处;由于δ-铁素体的存在,焊态和PWHT态焊缝冲击功均低于母材.     

10Ni5CrMoV钢厚板MIG焊接接头组织研究

用光学显微镜和电子显微镜对10Ni5CrMoV船用钢厚板的MIG焊接接头进行了组织分析和断口分析，用能谱分析仪（EDS）对焊缝及熔合线处的氧化物作了定点谱成分析，根据组织分析和氧化物成分分析结构对针状铁素体的形成及韧化机理进行了探讨，研究结果表明：焊缝组织为针状铁素体 氧化物 少量板条马氏体，熔合线附近组织为板条马氏体针状铁素体 氧化物，粗晶区组织为板条马氏体；焊缝及熔合线附近的氧化物是针状铁素体的形核剂，针状铁素体可以在一个氧化物上实现多维形核，大量的针状铁素体组织是焊缝及熔合线具有很好的低温韧性的重要原因。     

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.     

1Cr18Ni9Ti钢焊缝金属的氢脆

应用系列温度冲击试验方法,研究了1Cr18Ni9Ti钢焊缝金属的氢脆敏感性,发现氢使焊缝金属的冲击韧性降低,且随温度减低而加剧,断口表面的磁性测量及X射线衍射分析均表明:氢抑制了α′马氏体的生成。     

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.     

Mg-Ti复合脱氧对低碳微合金钢组织性能的影响

通过焊接热模拟和冲击韧性试验,研究了Mg-Ti脱氧和Al脱氧在大线能量焊接热循环条件下对低碳微合金钢粗晶区组织性能的影响。结果表明,Mg-Ti脱氧钢粗晶区的组织主要是针状铁素体（AF）和少量的多边形铁素体,Al脱氧钢粗晶区的组织主要是低碳贝氏体＋大量的块状铁素体。对Mg-Ti脱氧钢和Al脱氧钢在不同焊接热循环下的冲击韧性进行研究,结果表明随着焊接热输入量的增大,两种脱氧钢的冲击韧性都有所下降,但是从总体上来说Mg-Ti脱氧钢粗晶区的冲击韧性远远高出Al脱氧钢粗晶区的冲击韧性。     

低温回火对1Cr17Ni2钢显微组织及力学性能的影响

以火电厂中大型水泵紧固部件用1Cr17Ni2钢为研究对象,分析了显微组织中碳化物形貌和分布随低温回火的温度变化及其对冲击韧性的影响。结果表明,1Cr17Ni2钢经油淬后显微组织为δ铁素体和板条马氏体,回火后显微组织由δ铁素体、板条马氏体、M23C6组成。在280～360℃温度区间内回火,随回火温度上升,材料强度和硬度基本保持不变,夏比V型缺口冲击功值逐渐减小。分析认为,板条马氏体中碳化物的形貌、分布和δ铁素体与基体的协调是影响1Cr17Ni2钢冲击性能的关键因素。     

X80钢焊接接头在酸性模拟液中的电化学腐蚀

采用电化学测试、金相显微镜观察,研究了X80管线钢及其焊缝组织在酸性模拟液中的电化学腐蚀行为.结果表明:X80管线钢母材的显微组织主要为针状铁素体,整体上看母材的组织较为均匀、细小,位向大致呈带状分布.焊缝的显微组织由先共析铁素体、针状铁素体和珠光体组成,焊缝的晶粒大小不均匀,整体上比母材组织粗大.在酸性模拟液中,X8...     

Effect of Post Weld Heat Treatment on Microstructure and Fracture Toughness of Friction Welded Joint

The effect of post weld heat treatment on the microstructure and fracture toughness of friction welded joints of Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr alloy was studied. The experimental results show that equiaxial grains were formed at the center of the weld metal while highly deformed grains were observed in the thermomechanically affected zone. The fracture toughness of the weld metal was lower than that of the thermomechanically affected zone under as-weld and post weld heat treatment conditions. With increasing temperature of post weld heat treatment, the fracture toughness of weld center and thermomechanically affected zone increased. The fractographic observation revealed that the friction welded joints fractured in a ductile mode.     

钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验

随着钢板厚度的增加,焊接难度加大,且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大.为防止钢结构厚板焊接接头的脆性断裂,采用三点弯曲试样,以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标,对厚度为150mm的Q345B钢板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究. 分析了焊缝金属和热影响区断裂韧性CTOD值δm随温度的变化关系,并用Boltzmann函数对断裂韧性-温度曲线进行拟合,结合试样断口的扫描电镜图分析了断裂的微观机理. 试验结果表明:焊缝金属和热影响区的CTOD值δm随温度的降低而降低,从20 ℃~-60 ℃,降幅分别达78％和91％;热影响区CTOD值δm比焊缝金属和母材均要小. 试验积累了厚板对接焊缝的断裂韧性数据,为低温地区钢结构厚板对接焊缝脆性断裂的预防提供了技术基础.     

Effects of welding wire composition and welding process on the weld metal toughness of submerged arc welded pipeline steel

The effects of alloying elements in welding wires and submerged arc welding process on the microstructures and low-temperature impact toughness of weld metals have been investigated.The results indicate that the optimal contents of alloying elements in welding wires can improve the low-temperature impact toughness of weld metals because the proentectoid ferrite and bainite formations can be suppressed,and the fraction of acicular ferrite increases.However,the contents of alloying elements need to vary along with the welding heat input.With the increase in welding heat input,the contents of alloying elements in welding wires need to be increased accordingly.The microstructures mainly consisting of acicular ferrite can be obtained in weld metals after four-wire submerged arc welding using the wires with a low carbon content and appropriate contents of Mn,Mo,Ti-B,Cu,Ni,and RE,resulting in the high low-temperature impact toughness of weld metals.     

Ni对金属粉芯型焊丝接头性能的影响

为了制备WQ960高强钢焊接所需的药芯焊丝,自行研制了Mn-Mo-Cr系金属粉芯型药芯焊丝,并在药芯中添加Ni粉来改善焊接接头的冲击韧性.利用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等测试方法研究了Ni元素对焊接接头力学性能的影响.结合组织观察和化学成分分析方法,从组织结构的角度对Ni元素的影响机理进行了合理解释.结果表明,随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度增大,但伸长率减小.当温度为-60~25℃时,焊缝冲击功呈现先增大后降低的趋势.随着Ni含量的增加,焊缝及热影响区硬度增大,焊缝最高硬度值为329. 5 HV,热影响区软化现象有所缓解.焊缝金属中加入适量的Ni元素具有提高焊接接头冲击功的作用,且最佳Ni含量为1. 22%.     

油气输送高频焊管焊接接头组织结构与性能分析

本课题应用ＴＥＭ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母材组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低；（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，本文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位错产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。     

低碳钢铁素体显微结构研究

通过应用金相和电子显微分析,对含有微量非金属夹杂物的含钛低碳钢在不同冷却条件下的显微组织进行研究,发现铁素体精细的显微结构对钢的机械性能有显著影响。其中针状铁素体之间细小的马氏体的存在与数量对钢的抗拉强度和低温冲击韧性起关键作用。