16MnR低合金钢与Q235B铸钢焊接接头的组织与性能

通过拉伸、冲击、显微硬度试验以及金相观察对16MnR与Q235B铸钢异种材料焊接接头的组织形态及力学性能进行了研究。结果表明：16MnR与Q235B铸钢采用JM-56焊丝焊接时，焊接接头具有良好的低温冲击韧性。焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体和少量珠光体。16MnR侧的热影响区组织主要为先共析铁素体，晶内是一定量的魏氏组织铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体和珠光体；Q235B铸钢侧的热影响区组织主要为先共析铁素体、魏氏组织铁素体和珠光体。16MnR母材组织为带状的铁素体和珠光体。Q235B铸钢母材组织为大块状的铁素体和珠光体。     

316L/S32101异种金属焊接接头的显微组织与力学性能研究

目的 研究乏燃料水池用钢板316L与覆板S32101双相不锈钢的焊接性、接头不同区域显微组织特征及接头与母材之间的性能差异.方法 利用氩弧焊接技术对5 mm厚的316L底板与3 mm厚的S32101覆板以搭接的形式进行焊接,利用金相显微镜、扫描电镜、维氏显微硬度仪和电子万能材料试验机对焊接接头的宏观形貌、显微组织以及力学性能进行研究.结果 316L/S32101焊缝组织主要由铁素体基体、晶界树枝状奥氏体以及晶内细小片状奥氏体所组成;316L侧靠近焊缝处存在一个较窄的熔合区,其组织由奥氏体基体和少许细小分散的铁素体组成,而S32101侧靠近焊缝处组织则由粗大铁素体晶粒和沿晶粒边界分布的若干小块状奥氏体组成.从316L母材区到焊缝区,硬度显著增大,而从焊缝区到S32101母材区,硬度变化很小;焊接接头的抗拉强度高达510 MPa,为两侧316L和S32101母材强度的87.9％和88.6％.结论 在焊接电流为240 A和焊接速度为300 mm/min的条件下,可以通过氩弧焊获得成形良好的搭接接头,且接头的力学性能优异.     

S355钢焊接接头的组织与力学性能

通过拉伸、冲击和金相检验等试验方法对S355钢半自动气体保护焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究.结果表明:采用JM-56焊丝对S355钢进行焊接时,接头具有较好的抗剪强度和低温冲击韧性;焊缝组织主要为先共析铁素体、针状铁素体、少量珠光体和粒状贝氏体.熔合区、过热区主要为先共析铁素体及较多的珠光体和一定量的粒状贝氏体.     

不锈钢与渗碳钢惯性摩擦焊接头的组织与性能

目的 研究0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢与20CrMnMo渗碳钢的惯性摩擦焊焊接接头的组织与力学性能。方法 通过金相、能谱分析、显微硬度、拉伸试验对焊接接头进行组织与力学性能分析。结果 焊接试样上0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢一侧飞边尺寸比20CrMnMo渗碳钢一侧飞边小;焊接接头熔合区仅为50 μm,熔合线附近元素扩散层很窄,其中0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢仍为奥氏体组织,20CrMnMo钢组织由铁素体与珠光体转变为马氏体与索氏体,20CrMnMo一侧热力影响区组织为细小的片状珠光体与铁素体;焊缝区的显微硬度为358HV,高于2种母材;焊接接头抗拉强度大于590 MPa,断后伸长率大于32%,断裂位置均在0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢母材一侧。结论 采用惯性摩擦焊工艺可实现不锈钢与渗碳钢的高强连接。     

高强度贝氏体钢板不同焊接方法接头的组织和性能

利用二氧化碳保护焊、埋弧焊、手工电弧焊研究了高强度贝氏体钢板焊接接头的组织和力学性能.结果表明:二氧化碳保护焊焊后不热处理接头焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体,热影响区为新型贝氏体组织;手工焊焊后不热处理焊缝组织主要为块状铁素体和少量珠光体,热影响区组织为新型贝氏体组织;埋弧焊焊后不热处理焊缝部分组织为针状铁素体,熔合线结合良好,组织分布均匀,晶粒细小,热影响区组织为新型贝氏体.各种焊接方法焊接接头具有良好的强韧性.     

1.4003铁素体不锈钢与Q235-C钢焊接接头的组织和力学性能

采用室温拉伸、不同温度冲击、硬度及金相检验等分析方法对用熔化极混合气体保护焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与Q235-C钢焊接接头的显微组织和性能进行了研究.试验结果表明:该焊接接头的抗拉强度与母材相当,焊缝的冲击性能略低于母材,1.4003铁素体不锈钢的热影响区(HAZ)冲击性能较差,焊缝为奥氏体+铁素体双相组织;Q235-C钢的熔合区出现明显界限,1.4003铁素体不锈钢焊接热影响区为晶粒粗大的单一铁素体组织.     

热轧D级船用钢板焊接接头的力学性能与显微组织

采用CO2气体保护焊法对16mm厚的热轧态D级船用钢板进行焊接,通过拉伸、冲击和金相检验等试验方法对焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明：采用YCJ501-1焊材对D级船用钢板进行焊接时,接头具有较高的抗拉强度和较好的低温冲击韧性;焊缝组织主要为针状铁素体、先共析铁素体和少量粒状贝氏体;热影响区组织主要为铁素体、珠光体和少量针状铁素体,针状铁素体的存在是接头具有良好力学性能的主要原因。     

汽车轮辋用钢搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

目的 为搅拌摩擦焊在轮辋钢的应用提供理论数据。方法 选用厚度为4.5 mm的江铃汽车V362轮辋钢板B380CL,采用不同的焊接参数,获得搅拌摩擦焊接头,对焊缝宏观成形及微观组织进行分析,研究焊接参数对组织的影响;通过进行拉伸试验和硬度测试,分析焊接参数对焊接接头性能的影响;对接头焊缝进行X-Ray无损探伤。结果 当搅拌头旋转速度为950 r/min,焊接速度分别为37.5, 47.5, 60 mm/min时,均能形成焊接接头。焊接速度为47.5 mm/min时,焊缝宏观成形较好,微观组织无缺陷,微观组织为铁素体和珠光体,抗拉强度最高,超过母材;焊接接头各区域微观组织硬度较母材高,伸长率较焊接速度为37.5 mm/min时的接头高。结论 搅拌摩擦焊实现轮辋钢的对接,该研究中旋转速度950 r/min,焊接速度47.5 mm/min为最佳工艺参数,接头抗拉强度超过母材。     

60Si2Mn钢摩擦焊后热处理工艺的改进

对60Si2Mn钢摩擦焊焊接接头热处理后的组织和性能进行了研究,通过显微镜(OM)观察焊缝的界面层显微组织形貌特征,分析了热处理工艺对焊接接头性能的影响.结果表明:该钢摩擦焊焊接接头为珠光体+铁素体+马氏体组织,组织不均匀.经正火预处理后,焊接接头为细小粒状珠光体,再进行淬火加回火处理,组织均匀,为回火索氏体,焊缝下屈...     

深潜器用Ti80厚板电子束焊接接头组织性能研究

采用电子束焊接方法焊接深潜器用56 mm厚Ti80合金,并对焊接接头的组织结构和力学性能进行研究。结果表明,焊接接头成形良好,无缺陷;焊缝组织为马氏体α相和残余β相组成的网篮组织;熔合区界线明显,过热区十分窄;热影响区组织由初生α相、马氏体α相和β相组成;焊接接头各区域显微硬度值分布不均匀,由焊缝至母材显微硬度值逐渐下降;拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,接头抗拉强度为935.3 MPa,大于原始母材的911.8 MPa;焊缝冲击吸收功为36.3 J,由焊缝至母材冲击吸收功值逐渐增大,接头各区域冲击断裂方式均为韧性断裂。     

L360QCS微合金钢焊接接头抗SSCC性能分析

经过反复焊接工艺试验,确定了合理的L360QCS微合金钢焊接工艺参数,针对L360QCS微合金钢焊接接头进行了抗SSCC试验研究。结果表明,焊接接头屈服强度为410 MPa,抗拉强度为528 MPa,平均冲击功值为145J,弯曲试验、刻槽锤断试验均未见缺陷,各类力学性能指标合格;根焊层、填充层、盖面层平均硬度值分别为136.6HV、146.3HV、157.1HV;根焊层、填充层微观组织晶粒细小,为等轴铁素体+珠光体盖,盖面焊层组织晶粒较粗大,为粒状贝氏体+珠光体+针状铁素体;焊接接头SSCC试验未出现裂纹,经XRD、SEM分析,腐蚀产物膜为呈堆砌状态的四方晶系晶体FeS。L360QCS微合金钢焊接接头能够满足NACE TM0177-2005标准规定的抗SSCC性能要求。     

Characterization on strength and toughness of welded joint for Q550 steel

Q550 high strength steel was welded using gas shielded arc welding and three different welding wires without pre- or post-heat treatments. The paper investigates the influence of welding wire on the microstructure, tensile strength and impact toughness of Q550 steel weld joints. Results showed that the microstructure of the weld metal of joints produced using ER50-6 wire was a mixture of acicular ferrite and grain boundary ferrite including pro-eutectoid ferrite and ferrite side plate. Acicular ferrite was mainly obtained in the weld metal of the joints produced using MK·G60-1 wire. Pro-eutectoid ferrite was present along the boundary of prior austenite. Crack initiation occurred easily at pro-eutectoid ferrite when the joint was subjected to tensile. Tensile strength and impact toughness were promoted with increasing acicular ferrite. Tensile strength of the joint fabricated using MK·G60-1 wire was close to that of base metal. And tensile samples fractured at location of the fusion zone, which had lower toughness and thus became the weak region in the joint. Impact absorbing energy was the highest in the heat affected zone. Fibrous region in fracture surfaces of impact specimens was characterized as transgranular fracture with the mechanism of micro-void coalescence. Acicular ferrite microstructure region corresponded to relatively large dimples while boundary ferrite microstructure corresponded to small dimples.     

ZK60镁合金光纤激光焊接工艺参数及接头性能研究

目的 采用光纤激光对ZK镁合金进行焊接,分析焊接工艺参数对焊接接头性能的影响规律。方法 采用正交实验方法,在焊接过程中对焊接主要的工艺参数比如:激光的功率,焊接的速度,离焦量进行三因素三水平正交实验,采用拉力实验机对焊接接头进行抗拉强度测试,得到抗拉强度最大的工艺参数组合。对焊缝微观组织及断口形貌进行分析。结果 当激光功率为1 400 W、焊接速度为40 mm/s、离焦量为3 mm时,焊缝抗拉强度达到最高的308 MPa,达到母材抗拉强度的95%。结论 在合适的工艺条件下,光纤激光焊接过程中,如果热输入较低,焊接速度过快,导致熔池冷却速度非常快,同时细化了晶粒,提高焊缝接头的综合力学性能。     

Effect of welding wire and groove angle on mechanical properties of high strength steel welded joints

Mechanical properties of high strength steel welded joints strictly depend on the welding process, the filler material composition and the welding geometry. This study investigates the effects of using cored and solid welding wires and implementing various groove angles on the mechanical performance of weld joints which were fabricated employing the gas metal arc welding process. It was found that weld joints of low alloy, high strength steels using low alloy steel cored welding wires exhibited higher tensile strength than that of low alloy steel solid wire and chromium‐nickel steel bare welding wire when the method of gas metal arc welding is employed. The effect of groove angle on the strength and toughness of V‐groove and double V‐groove butt‐joints was investigated. V‐groove joints, with higher tensile strength than double V‐groove joints in the whole range of groove angles, were superior in toughness for small groove angles, but impact toughness values of both joints were comparable for large angles. The effect of heat input and cooling rate on the weld microstructure and weld strength was also investigated by performing thermal analysis employing the commercial software ANSYS. It was concluded that cooling rate and solidification growth rate determined the microstructure of the weld zone which had great consequences in regard to mechanical properties.     

U75V轨道钢线性摩擦焊工艺研究

目的 提高及改善目前轨道连接与修复的质量。方法 采用线性摩擦焊（LFW）的方法,对高碳轨道钢（U71Mn）在不同参数下进行了焊接试验,并对其微观组织和力学性能进行了表征。结果 焊接参数对接头质量起着决定性的作用。根据焊后接头的微观组织差异,可将其分为4个部分：焊缝中心区（WCZ）、热力影响区（TMAZ）、热影响区（HAZ）和母材（BM）。BM为珠光体和上贝氏体的混合组织,TMAZ由珠光体和少量马氏体组成。在WCZ中,由于受到的热力耦合作用的增强和更高的冷却速率,该区域马氏体含量进一步增加。在拉伸试验中,所有试样均在WCZ处发生断裂,接头的最大抗拉强度达到BM强度的86.6%。此外,WCZ中存在大量马氏体,在增加焊缝显微硬度的同时也降低了焊缝的冲击韧性。结论 采用LFW的方法可以得到焊接质量优良的轨道钢接头。     

不同强度级别双相不锈钢激光焊接头的组织与力学性能

目的 为了合理制定不同强度等级DP钢同种和异种接头的激光焊接工艺,研究激光焊接工艺对接头组织性能的影响。方法 采用SEM、硬度试验、拉伸试验等手段,研究不同强度等级DP钢同种和异种激光焊接接头的微观组织和力学性能。结果 对于同种DP钢激光焊接,由于接头各个区域经历的热循环不同,因此其马氏体体积分数和形态、含碳量等存在明显差异。在焊缝熔合区,由于冷却速度较高,因此马氏体体积分数较高且为细条状,硬度高于母材硬度。在热影响区,由于马氏体发生了回火分解,因此其硬度值低于母材硬度,且软化的程度和范围大小与DP钢的强度级别相关。软化的热影响区成为接头的薄弱区域,降低了接头的拉伸性能。在异种DP钢激光焊接接头中,焊缝熔合区的硬度也明显高于母材硬度。靠近高强度级别母材侧的热影响区范围更大,软化程度更明显,接头硬度分布不再对称。接头的抗拉强度与低等级DP钢母材的抗拉强度基本一致。结论 激光焊接工艺对不同强度等级DP钢同种和异种接头组织性能的影响存在较大的差异,DP钢强度级别越高,接头或接头对应侧的热影响区软化程度越明显,这在制定焊接工艺以及焊后处理工艺过程中需要予以考虑。     

微合金化桥梁用钢14MnNbq匹配H10Mn2焊丝焊接性研究

选用H10Mn2焊丝匹配14Mn Nbq钢,进行了埋弧焊接试验研究,试验结果表明,接头强度及塑性指标满足14Mn Nbq钢焊接要求,接头各区冲击功有很大富余量,焊缝表面下2 mm处硬度值处于理想范围,未出现明显的硬化现象,接头三区金相组织主要以铁素体和珠光体为主,而这类组织具有优良的综合力学性能,满足桥梁用钢焊接技术要求。     

Microstructure and mechanical properties of laser welded S960 high strength steel

S960 steel is an advanced low carbon and low alloy ultra-high strength steel (with a minimum yield strength of 960 MPa) developed by Tata Steel. At present, there is a scarcity of data for laser welding of such a material. In this study, 8 mm thick hot rolled and quenched S960 high strength low alloy (HSLA) steel plates were welded using a 16 kW fibre laser system. The microstructure, microhardness, and tensile properties were characterised, Charpy impact testing and three-point bending testing were carried out, and fracture surfaces were investigated. Preliminary results suggest that the laser welding process can produce single-pass welds which are free of macroscopic defects. The microstructures in the fusion zone and heat affected zone were predominately martensite and some self-tempered martensite, with grain size variation in different sub-zones. The tensile properties of the laser welded joint matched those obtained for the base material, with failure occurring in the base material away from the weld. While the welded joint performed well when subjected to bending, the impact toughness was reduced when compared with that of the base material.