热处理制度对异种钢接头的影响

为了找到热处理对异种钢焊缝的影响原因,对采用奥氏体不锈钢焊材的异种钢接头进行相同的热处理温度不同的保温时间的热处理,并对焊缝金属和接头进行金相和扫描电镜实验。通过对比发现：奥氏体不锈钢熔敷金属的铁素体分解是随着热处理时间的增加而增加,当热处理时间达到5h时,铁素体几乎完全分解;同时奥氏体不锈钢接头在低合金钢侧的碳迁移随着热处理时间的增加而增加,从而可以证明随着热处理时间的延长焊接接头的塑性和韧性也随之变差。     

焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊缝不锈钢隔离层组织和性能的影响

通过金相试验、拉伸试验和硬度试验,研究了焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊接接头不锈钢隔离层组织和性能的影响。结果表明:在多层多道焊热循环的作用下,不锈钢隔离层焊缝金属发生了再结晶,再结晶晶粒长大形成粗大的柱状奥氏体组织;焊后热处理保温时间对不锈钢隔离层焊缝金属的屈服强度影响不大,随着保温时间的增加,抗拉强度先增加后减少;保温温度对不锈钢隔离层强度和塑性的影响不显著。虽然压力边界接头的断裂方式为塑性断裂,但是不锈钢隔离层是整个接头的薄弱环节。当保温时间40~40.5 h,保温温度615~620℃时可获得综合性能优良的接头。     

焊态及焊后热处理熔敷金属组织及硬度分析

采用D132焊条在45钢母材金属上进行焊条电弧堆焊,熔敷金属为两层。为了减小熔敷金属内的焊接残余应力,改善其组织结构和硬度,对试样进行焊后热处理,回火温度分别为400℃、550℃和700℃,保温时间均为2 h。分析焊态及焊后热处理的熔敷金属显微组织和硬度,试验结果表明:焊态时的熔敷金属存在魏氏组织,但随着热处理温度的升高,魏氏组织消失,残余奥氏体的含量却在增多;对比发现,熔敷金属硬度值在回火温度为400℃时最大,在回火温度为700℃时最小,回火温度为550℃时熔敷金属的硬度值处在二者之间,由此可见,随着温度升高熔敷金属硬度值却在下降。     

核级E309L-16奥氏体不锈钢焊条的研制

核岛主设备核心部件使用的E309L-16奥氏体不锈钢焊条长期依赖进口,严重制约中国核电事业的发展.研究了焊态铁素体含量对熔敷金属经608℃×40 h热处理后断后伸长率的影响,对焊态铁素体含量大于12％的热处理态熔敷金属微观组织进行分析,并研究了热输入和热处理保温时间对熔敷金属拉伸性能的影响,试验结果表明:当铁素体含量大于12％时,δ-铁素体分解很不均匀,导致熔敷金属断后伸长率波动较大,可能会出现断后伸长率小于18％;当铁素体含量增大至17.8％时,δ-铁素体大部分发生分解,并有σ相析出,是导致脆断的原因;热输入和热处理保温时间对熔敷金属的断后伸长率影响不大.     

焊后热处理对A508-Ⅲ钢埋弧焊熔敷金属力学性能的影响

对核容器用A508 -Ⅲ钢埋弧焊焊接接头进行了不同保温时长的焊后热处理,对熔敷金属的拉伸、冲击等力学性能进行了试验,并对基体组织进行了观察.讨论并分析了熔敷金属拉伸和冲击性能随焊后热处理保温时长的变化规律.根据试验结果,提出了熔敷金属最佳的焊后热处理制度为620℃×24 h,此时的熔敷金属具有优良的综合力学性能.     

铁素体含量对309L焊条焊后热处理态拉伸性能影响研究

选用2个批次不同铁素体含量的309L焊条,在不同模拟焊后消应力热处理(SPWHT)保温时间状态下进行熔敷金属拉伸试验。试验结果表明,随着SPWHT保温时间的延长,高铁素体含量焊条的断后伸长率显著下降,低铁素体含量焊条的熔敷金属始终保持较好的塑性。通过试样断口分析、金相组织观察和扫描电镜观察,韧性δ-Fe在SPWHT过程中转变为脆性σ相,是造成高铁素体含量的309L焊条断后伸长率显著下降的主要原因。本研究为新型核电工程用不锈钢堆焊材料的设计、采购和验收提供了重要依据。     

热处理时间对CHE608HR低合金钢焊条熔敷金属力学性能的影响

针对核级蒸发器支承用低合金钢焊条CHE608HR,采用固定热处理保温温度为620℃、改变热处理保温时间的方法,借助金相显微镜研究热处理保温时间对其焊缝金属力学性能及组织的影响。结果表明,熔敷金属的拉伸强度随着热处理保温时间的增加而降低,低温冲击性能随着热处理保温时间的增加先升高后降低。热处理保温时间为1～24 h时,可获得综合力学性能良好的熔敷金属。     

逆变奥氏体对0Cr13Ni5Mo钢热处理恢复断裂韧性的作用

0Cr13NiSMo经过焊后热处理后，熔敷金属的断裂韧性得到了恢复。这主要是由于经过焊后热处理，一方面在熔敷金属中形成了板条状马氏体，使得马氏体组织软化；另一方面由于马氏体在回火过程中部分转变成逆变奥氏体（γ’相），逆变奥氏体的特点和在马氏体基体中的分布，使熔敷金属的断裂韧性得到提高。探讨了在热处理时产生的逆变奥氏体对熔敷金属的断裂韧性恢复中所起作用的大小。     

超级马氏体不锈钢焊丝MAG焊熔敷金属冲击性能优化

白鹤滩百万千瓦水电机组全部采用国产HS13/5L焊丝进行焊接，成功实现了中国高端装备制造的重大突破. HS13/5L焊丝为水轮机转轮同材质焊接材料，属于13Cr型超级马氏体不锈钢，然而其MAG焊熔敷金属的韧性低于母材，针对此问题，将现有的MAG平焊焊接工艺调整为立向上焊焊接工艺，以提高熔敷金属的冲击韧性.对比分析了平焊、立向上焊熔敷金属的微观组织和冲击性能. 结果表明，立向上焊位置回火热处理态熔敷金属的室温冲击吸收能量达到120 J以上，比平焊位置提高了约40%. 两种焊接位置下的熔敷金属微观组织的相组成无明显差异，焊态组织为淬火马氏体 + 残余奥氏体 + δ-Fe，回火热处理态组织为回火板条马氏体 + 逆变奥氏体 + δ-Fe.立向上焊熔敷金属中的氧化夹杂物密度比平焊位置降低了约22%.平焊和立向上焊熔敷金属冲击断口整体呈现出韧性断裂的特征，立向上焊位置熔敷金属的韧性优于平焊位置.     

国产核级E308L焊条优化设计与熔敷金属微观特征

对核电站核岛主设备用E308L不锈钢焊条熔敷金属元素影响规律分析、化学成分范围优化设计,并通过优化Creq,Nieq及其比值,使得E308L不锈钢焊条熔敷金属焊态和16 h高温消应力热处理后力学性能达到同一设计要求,E308L焊条熔覆金属以F—A模式凝固,铁素体相含量达到设计最优范围7%~12%,并以较小面积的岛状组织形态均匀分布在奥氏体基体中。该项研究为不锈钢类焊条熔敷金属成分及力学性能优化设计提供思路和借鉴。     

石化装置奥氏体不锈钢管道焊缝的热处理问题探讨

针对奥氏体不锈钢管道焊缝焊后热处理的问题进行探讨,通过焊接工艺评定和工程实践,证明了对奥氏体不锈钢管道焊缝进行焊后热处理的可行性,并提出了焊后热处理的注意事项。     

新型2205型双相不锈钢埋弧焊用烧结焊剂

开发了焊接2205型双相钢的埋弧焊用烧结焊剂,渣系为CaF2-SiO2-MgO-Al2O3,属于中性焊剂。该焊剂有良好的工艺性能和冶金性能,配合焊丝ER2209焊接所得熔敷金属为铁素体+奥氏体双相结构。熔敷金属有较高的强度和良好的塑性,其中铁素体含量为22%～35%。研究发现室温时效时间和焊道最终温度对熔敷金属中的铁素体含量有影响,随着室温时效的延长和焊缝最终温度的降低,熔敷金属中的铁素体含量增加。     

焊后热处理对E621T1-K2C熔敷金属性能和组织的影响

通过对不同热处理条件下低温钢E621T1-K2C的熔敷金属冲击韧性和拉伸性能的试验与分析,研究了焊后热处理状态对熔敷金属性能、组织和断口的影响。结果表明,经过焊后热处理,熔敷金属冲击韧性、拉伸性能下降明显,断后伸长率有所增加,冲击断口的断裂形式由韧性断裂逐步变为脆性断裂,金相组织变得粗大且不均匀。     

时效温度对15-5PH沉淀硬化不锈钢熔敷金属组织和性能的影响

时效温度是15—5PH沉淀硬化不锈钢熔敷金属时效处理的重要参数,对组织和性能具有重要的影响．采用钨极氩弧焊将研制的焊丝进行熔敷金属焊接试验,并将熔敷金属固溶处理后进行不同温度的时效处理,研究时效温度对熔敷金属组织和性能的影响．结果表明,时效处理后熔敷金属组织主要为马氏体、残余奥氏体和ε—cu析出相．随着时效温度的增高,组织中奥氏体含量增多,尤其在621℃时含量急剧增加;马氏体板条析出ε-cu尺寸逐渐增大,而数量先增多后减少;另外随着时效温度的增高,熔敷金属强度下降,而冲击韧性升高,这主要是由于残余奥氏体含量增多引起的．     

不同气体及熔滴过渡方式对气体保护焊熔敷金属的影响

对CO_2焊、富氩焊的短路过渡与非短路过渡熔敷金属进行试验,研究表明,富氩焊飞溅小,焊工操作体验好,熔敷金属综合性能优异,焊缝含氧量较低。去应力热处理后强度降低,冲击吸收能量有所提高。同等条件下短路过渡冲击吸收能量高于非短路过渡,但强度及化学成分与熔滴过渡形式关系不大。熔敷金属的硫、磷含量与焊丝有关,与保护气体无关。     

高强度不锈钢焊带堆焊层力学性能研究

对普通堆焊层与高强度堆焊层焊材、熔敷金属化学成分以及堆焊层焊态、热处理态下拉伸性能进行了试验分析,研究影响容器不锈钢堆焊层拉伸性能的主要因素。研究表明:添加N元素可以提高不锈钢堆焊层的抗拉强度;308L型不锈钢堆焊层抗拉强度和断后伸长率受消应力热处理时间的影响较小;随着消应力热处理时间的增加(0～40h),309L型不锈钢堆焊层抗拉强度先提高后下降,且铁素体含量对309L型不锈钢堆焊层断后伸长率的下降趋势有较大影响。     

核电设备用埋弧焊焊剂CHF703HR1的研制

研制了一种适用于核电设备埋弧焊用烧结焊剂CHF703HR1,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-SiO_2,碱度为2.4。使用该焊剂配合焊丝CHW-SEF3HR1焊接18MND5钢板,工艺性能优良。在3种焊后热处理条件下,熔敷金属力学性能优异,熔敷金属扩散氢含量小于4.0mL/100g,完全满足设计要求。焊后热处理保温16h时,熔敷金属的综合性能达到最优值。     

焊接方法对超低碳马氏体不锈钢焊丝熔敷金属冲击韧性的影响

针对大型水轮机转轮焊缝金属冲击韧性偏低,研究了不同焊接方法和气体含量对超低碳马氏体不锈钢熔敷金属冲击韧性的影响.结果表明,TIG焊和激光-MIG复合热源焊可有效提高熔敷金属的冲击韧性.TIG焊适合于不锈钢转轮的少量补焊,激光-MIG复合热源焊可在叶片与上冠及下环的组焊中推广应用.随着熔敷金属中C,[O],[N]元素含量的增加,熔敷金属的冲击韧性降低,但[O]元素含量是控制冲击韧性的决定因素.当熔敷金属中[O]元素含量较高时,形成较多球形氧化夹杂物,成为裂纹源,降低了冲击启裂功和裂纹扩展功,使冲击韧性明显降低.     

气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能的影响

针对大型水轮机转轮用钢ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊缝熔敷金属冲击性能与母材相比较低的问题,采用两种气体元素含量（O、N）不同的00Cr13Ni5Mo焊丝,同时在MAG焊及TIG焊中应用不同类型、不同配比的混合保护气体来改变熔敷金属中的气体元素（O、N）含量,研究气体元素（O、N）含量对熔敷金属冲击性能的影响,找出提高熔敷金属冲击性能的方法,使熔敷金属的冲击性能与母材达到更好的匹配。研究表明,气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能有明显的影响,熔敷金属中的气体元素含量越少,冲击性能越好,其中氧含量是决定熔敷金属冲击性能的主要因素。     

焊后热处理时间对18MND5钢焊缝组织和性能的影响

研究了焊后热处理保温时间对18MND5钢埋弧焊焊缝组织和力学性能的影响。结果表明,在高温1 h、24 h、40 h不同热处理保温时间下,焊缝金属的抗拉强度和屈服强度逐步减小,屈强比变化不明显,冲击吸收能量先提高后有所降低。随着焊后热处理保温时间的延长,焊缝金属中的C元素及合金元素由固溶强化转化为沉淀强化,使抗拉强度降低,冲击吸收能量提高。随着焊后热处理保温时间的过长,C元素和碳化物在晶界处聚集、偏析、粗化,导致抗拉强度和冲击吸收能量降低。