Q690高强钢热影响区显微组织和性能研究

本文在不预热的条件下用Ar＋CO2混合气体保护焊的方法焊接Q690低合金高强钢,研究热输入对焊接热影响区显微组织、显微硬度和冲击韧性的影响。结果表明,随着焊接热输入的增加,热影响区显微组织由板条状马氏体＋贝氏体＋针状铁素体转变为板条状马氏体＋粒状贝氏体＋上贝氏体。贝氏体和针状铁素体等中温转变产物有效细化了奥氏体组织,有利于提高热影响区的冲击韧性。焊接热输入提高到约20kJ/cm以上时,在奥氏体内形成粒状贝氏体和上贝氏体,造成焊接热影响区冲击韧性的降低。     

液压支架用Q690+Q550高强钢焊接接头裂纹分析

对Q690+Q550高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接材料和热输入对Q690+Q550钢焊接接头裂纹的影响;采用金相显微镜、电子探针仪等测试手段,对焊接接头的显微组织、裂纹形态及断口形貌进行研究。试验结果表明:采用ER50-6,MK·G60和MK·GHS70焊丝,焊接热输入控制在11～19kJ/cm范围内,焊接接头裂纹率20%;裂纹起源于淬硬倾向较大的Q690侧熔合区,平行或越过熔合区向焊缝扩展;焊缝和热影响区的冲击断口形貌为韧-脆断裂机制。     

不同热处理工艺对S890高强钢强韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射XRD,对比分析了S890钢水淬、油淬、空淬、550℃和420℃等温淬火不同工艺处理后的淬火、以及600℃回火组织;并测试了硬度和冲击性能。结果表明,水淬试样得到全马氏体组织,回火后硬度32.5 HRC,-40℃低温冲击功118 J;经过油淬和550℃等温淬火试样,马氏体组织中混有贝氏体,硬度略低但韧性显著下降;空淬和420℃等温淬火得到全贝氏体组织,韧性最低。分析表明,S890钢中马氏体在回火过程中,板条上析出的大量弥散的纳米级碳化物使S890钢具有优良的强韧性;而贝氏体铁素体和碳化物的结构、位向、形态等决定了其贝氏体的本征脆性。     

Q960高强钢焊接接头组织及力学性能

使用电弧焊和激光-电弧复合焊2种焊接工艺对高强钢Q960钢板进行对接焊试验,焊接材料选用遵循等强匹配原则,对焊接接头金相组织、拉伸性能、冲击韧性以及耐蚀性进行了试验评价和分析,结果表明：焊接接头抗拉强度和冲击吸收功均满足Q960板材标准要求;电弧焊焊缝中心为铁素体和粒状贝氏体组织,断裂发生于焊缝,选用激光-电弧复合焊工艺后,焊缝中心主要为板条贝氏体组织,强度提高,拉伸试样断裂于母材。周期浸润腐蚀试验结果表明：Q960钢焊接接头耐腐蚀性与耐候型S355钢焊接接头耐腐蚀性相当。     

焊接热输入对AH32高强钢焊接接头组织及性能的影响

选择NB-1SJ焊接材料,采用手工电弧焊的方法,使用不同的热输入对AH32高强钢进行焊接,并进行了显微组织、硬度、冲击韧度试验。结果表明:不同热输入的焊缝及过热区的组织均为铁素体、珠光体和少量碳化物,但随着热输入的增加,冷却速度下降,铁素体增多且晶粒变大,焊接接头的热影响区变宽,且韧性下降。当焊接热输入为45 kJ/cm时,过热区晶粒严重长大,韧性显著变差。     

输电铁塔用Q420高强钢及焊接材料的性能评价

采用热影响区最高硬度及斜Y坡口焊接裂纹试验对Q420低合金高强钢的冷裂纹敏感性进行了试验研究,并选用多种焊接材料进行了熔敷金属性能及金相组织的分析比较。结果表明,Q420B及Q420C钢的抗冷裂性较好,当环境温度在0℃以上时,二者均可不预热进行焊接;当环境温度在0℃以下时,前者建议预热100～150℃,后者可不预热。焊接材料:SMAW焊条可采用50级或55级;GMAW和SAW焊丝宜选用55级。     

焊接热输入对Q690／Q890高强钢GMAW接头裂纹及显微组织的影响

本文采用GMAW焊接方法对Q690＋Q890高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接热输入对Q690＋Q890低合金高强钢裂纹敏感性的影响以及不同热输入下接头显微组织与焊接接头力学性能关系。试验结果表明：采用采用MK·GHS60,MK·GHS70焊丝不预热焊接条件下,根部裂纹率均小于20％,焊前无需预热,焊接热输入应控制在12—20．93kJ／cm范围内。当焊接热输入从12kJ／Cm提高到17．02kJ／cm时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区奥氏体内部组织明显细化,抗裂性和韧性较好,而焊接热输入较高时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区生成上贝氏体等组织,严重降低接头韧性。     

Q550D低合金高强钢焊接工艺研究

为了掌握Q550D钢的焊接性,通过斜Y坡口焊接裂纹试验来研究其冷裂纹敏感性,确定了采用THQ70-1焊丝,配用混合φ(Ar)85%+φ(CO2)15%保护气体,最低预热温度为60℃时,焊接Q550D钢可以得到无裂纹的焊接接头;通过试验不同的焊接热输入和不同道间温度对Q550D钢接头力学性能的影响,确定了焊接热输入控制在9.58~22.44 kJ/cm及道间温度控制在100~250℃之间时,可以得到力学性能优异的焊接接头。还分析了焊接热输入为14.72 kJ/cm,道间温度为150℃时焊接接头的微观组织,结果未出现粗大的、对性能不利的组织,表明选用的焊接工艺参数合理。     

液压支架用Q890/Q960高强钢焊接裂纹敏感性研究

本文采用混合气体保护焊对Q890/Q960异种低合金高强钢进行焊接试验。研究了焊丝化学成分与焊接工艺对焊接接头裂纹率的影响,并对裂纹在接头中的扩展与止裂进行了分析。试验结果表明焊接裂纹主要出现在焊缝根部的熔合区,沿熔合区靠近焊缝侧扩展;选用合适的合金焊丝,采取焊前预热、焊后缓冷的工艺,控制焊接热输入可将接头裂纹率控制在合适的范围内;针状铁素体与板条马氏体的不均匀过渡及较大的应力集中是裂纹在焊缝根部熔合区萌生的主要原因;细小的针状铁素体能够阻碍裂纹扩展,有利于降低焊接接头的裂纹敏感性。     

DP600高强钢GMAW焊接接头组织及性能研究

对汽车中常用的DP600双相钢采用MIG焊、MAG焊和CO2气体保护焊工艺进行了研究。为了获得较好的强韧性和优良的焊接接头组织,选择低匹配的焊接接头形式,采用H08Mn2A焊丝,在获得完整焊接接头的前提下分析不同焊接工艺下的焊接接头的机械性能和微观组织。结果表明,DP600双相钢在三种焊接工艺下均能获得合格的焊接接头,拉伸实验均断于母材,表明焊接接头质量良好,且在焊接热影响区没有出现软化现象。     

纳米氧化物合金化对低合金高强钢熔敷金属组织和性能的影响

针对新型钢铁材料焊缝熔敷金属的韧化问题,采用直接氧化物合金化这一新型方法,通过焊接材料实现了纳米氧化物颗粒向液态熔池中的过渡,研究了纳米氧化物对低合金高强钢焊缝熔敷金属组织性能的影响. 结果表明,纳米Al₂O₃,TiO₂和稀土氧化物的添加使焊缝中生成了大量弥散分布、尺寸为0.2～0.8 μm的细小球形复合夹杂物,有效提高了针状铁素体的形核能力,形成了大量板条束尺寸约1～2 μm、且均匀分布的针状铁素体. 纳米氧化物的添加使熔敷金属的冲击韧性显著提高,尤其是添加二氧化钛和稀土氧化物的焊缝,其-20℃冲击韧性达到了150 J/cm2以上,比无氧化物添加的焊缝冲击韧性提高67%.     

高氮不锈钢与675高强钢焊接接头微观组织与力学性能

根据低强匹配原则,采用ER307Mo不锈钢焊丝对13.5 mm厚高氮不锈钢和675高强钢进行了脉冲MIG焊接试验.结果表明,当焊接速度为5 mm/s、送丝速度为5.5～6.0 m/min、焊接电流为155～166 A、电弧电压为19.6～20.3 V时,可以得到成形良好、性能较佳的焊接接头.焊缝组织主要由奥氏体与铁素体...     

BWELDY960Q钢振动焊接焊缝组织与低温冲击韧性

采用MAG焊接工艺方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q的过程中施加机械振动,研究振动焊接对焊缝组织及焊缝低温冲击韧性的影响.结果表明,在焊接过程中施加机械振动,可以促进焊缝中AF的形成,使得AF的数量增加.振动焊接还可以改善焊缝的低温冲击韧性,与无振动焊缝低温冲击韧性相比较,焊缝冲击吸收功的上平台值提高7.88%,韧脆转变温度也略有降低.随着温度不断地降低,焊缝低温冲击断口的表面从凹凸不平变得比较平整,断口纤维区比例不断地缩小,放射区比例有所增加,断口的微观形貌由韧窝花样变成准解理河流花样.     

高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统

使用VC 6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值.根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均线能量、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序.194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本.分析了神经网络结构对预测结果的影响.预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%.结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径.     

热输入对BWELDY960Q钢焊接接头组织性能的影响

采用MAG焊方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q,在不同焊接工艺参数下获得焊接接头,研究焊接热输入对焊接接头组织性能的影响. 结果表明,随着焊接热输入的提高,焊缝中针状铁素体的体积分数呈现先增加后减少的趋势,当焊接热输入为12.32 kJ/cm时,焊缝中获得的针状铁素体所占的比例达到最大值. 针状铁素体数量的增加,提高了焊缝和熔合区的冲击吸收功、焊接接头的抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率. 焊缝冲击断口呈韧窝花样,等轴韧窝与抛物线韧窝交替分布. 熔合区冲击断口呈解理特征,解理台阶层次明显,并存在较多的撕裂棱.     

低成本Q500E低合金高强度厚钢板的开发

为开发低成本Q500E低合金高强度厚钢板,系统研究了未再结晶区变形量和变形后冷却速率对一种低合金钢奥氏体连续冷却相变(CCT)行为和组织变化规律的影响。通过系列TMCP试验,探讨了精轧温度对试验钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,未再结晶区变形量、变形后冷却速率和精轧温度均能显著影响试验钢的显微组织和力学性能。生产低成本Q500E厚钢板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～850℃,精轧压下率75%,轧后以高于10℃/s的冷却速率冷却至450～500℃。     

高强高韧钢Q960E的生产工艺

采用中低碳微量添加Nb、V、Cr、Mo、Cu、Ni等合金元素成分设计思路,通过对Q960E钢板相变点、静态CCT曲线测定,详细研究钢板淬火后经不同回火工艺的微观组织和力学性能。结果表明:当冷速为0.1～1 ℃/s时,组织主要为铁素体+粒状贝氏体,随冷却速度增加,铁素体转变受到抑制,逐渐向贝氏体和马氏体转变,当冷速大于10 ℃/s时,组织全部为马氏体。淬火钢板经150、180、210 ℃回火后,随回火温度升高,强度不断下降,塑性增加,韧性呈先升后降,180 ℃回火时综合性能最佳匹配,屈服强度1050 MPa、抗拉强度1140 MPa、断后伸长率11.0%、-40 ℃KV₂单值60 J以上。     

980MPa级高强钢焊接接头HAZ冲击性能的分析

采用焊接热模拟方法,对NiCrMoV系980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ单次及多次热循环进行了热模拟试验.在室温和-50℃下研究了该钢焊接接头HAZ不同区域的冲击性能.结果表明,在室温和-50℃粗晶区的冲击性能最好,细晶区的冲击性能最差,为焊接接头的薄弱环节;二次粗晶区循环改善其性能,二次细晶区循环降低其性能;粗晶区晶粒比较粗大主要为低碳板条贝氏体组织;断口上表现为大而深的韧窝的融合,且韧窝之间融合较紧密;细晶区晶粒细小主要为孪晶马氏体,断口上表现为小而浅韧窝之间的连接,存在少数较大的韧窝.     

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.