A105钢振动焊接接头的性能与组织分析

采用阀门用钢A105作为试验材料,采用机械振动焊接与常规埋弧自动焊接相结合的方法进行对比试验。试验结果表明:振动焊接后,焊接变形和残余应力明显降低,焊接结构尺寸稳定性和使用安全性大大提高,振动焊接后焊缝试样的冲击吸收功平均值比常规焊接下冲击吸收功的平均值提高了21%,且振动焊接对焊缝冲击性能的影响要明显大于对热影响区冲击性能的影响;振动焊接使得焊缝和热影响区的组织明显细化,熔合区和过热区变窄,魏氏组织减小或消失。     

Ti-Zr微合金化高强钢焊接热影响区性能及组织特征

研究了Ti-Zr微合金化高强钢100 kJ/cm大线能量焊接热模拟和192 kJ/cm大线能量电渣焊热影响区(HAZ)的力学性能和组织特征。研究表明:不同线能量下,HAZ均具有良好的强韧性;HAZ组织以针状铁素体为主,电渣焊HAZ组织相对粗大,并出现少量均匀分布的M-A岛;不同线能量下第二相夹杂物均为含Ti,Zr及Mn的复合氧化物,热模拟HAZ组织中夹杂物尺寸较小,且数量较多,对晶内针状铁素体形核促进作用更大。     

锆处理对微合金钢粗晶热影响区组织的影响

采用光学显微镜和透射电镜研究了锆处理对微合金钢粗晶热影响区组织的影响。结果表明：模拟粗晶热影响区的奥氏体晶粒尺寸随着焊接线能量的提高而变大;在焊接线能量相同时,锆处理后粗晶热影响区的奥氏体晶粒尺寸比未经锆处理的大。焊接线能量为30kJ／cm时,粗晶热影响区的组织以贝氏体为主;60kJ／cm时,粗晶热影响区中的马氏体-奥氏体数量变少,并出现铁素体和珠光体。经过锆处理后,粗晶热影响区中的夹杂物由长条的尖角状变为圆形或近圆形,且都是含锆的复合夹杂物,含锆夹杂物作为形核核心,在其表层沉淀析出Al2O3和／或MnS,其尺寸在1．0～3．0μm之间。     

焊剂中加入CeO2对E36钢埋弧焊焊缝组织与性能的影响

通过向研制的高碱度焊剂中加入质量分数为0%,2%,4 %的稀土氧化铈(CeO2),实现向焊缝金属中添加不同含量的稀土,研究了不同含量的CeO2对焊缝金属显微组织和性能的影响.结果表明:加入稀土后的焊缝组织以针状铁素体为主,晶粒得到了细化,焊缝的冲击韧性明显改善;其中,焊剂中CeO2加入量为2%的焊缝金属的冲击性能要好于...     

稀土对700 MPa级大焊接热输入用钢的组织和性能影响

面向700 MPa级大焊接热输入用钢的迫切需求,通过加稀土(RE)改进制备钢板,基于Gleeble试验模拟焊接热影响区,并开展力学性能测试,以及显微组织和断口分析,结果显示,钢板具有优良的强韧性匹配和抗大焊接热输入性能,母材屈服强度R_(eL)≥600 MPa,抗拉强度R_m≥700~850 MPa,断后伸长率A≥16%,-40℃下冲击吸收能量KV_2≥47 J、焊接热影响区的冲击吸收能量KV2≥34 J,满足相关技术要求。分析发现,添加RE可明显改善钢板母材和焊接热影响区的低温韧性,主要由于细小含RE复合氧化物作为针状铁素体的形核核心,促使焊接热影响区内形成针状铁素体,明显改善了焊接热影响区的韧性。     

医疗器械用高氮不锈钢中厚板钨极氩弧焊接接头的组织与性能

采用钨极氩弧焊对7 mm厚的高氮不锈钢板进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊缝区和热影响区组织为奥氏体和δ-铁素体,当2%氮气加入保护气体时,焊缝强度明显提高,抗拉强度达到865 MPa,与母材(抗拉强度875 MPa)相当,且焊缝韧性也可获得提高;整个焊接接头具有良好的低温冲击韧性,-40℃时,焊缝区的冲击吸收功为70 J,熔合线附近的冲击吸收功为55 J,热影响区的冲击吸收功为60 J。     

冶炼工艺对12MnNiVR钢板焊接性能影响

以生产冶炼工艺为基础,研究不同的合金添加方法及添加工艺,通过调整多种合金的添加顺序和添加时机,分析冶炼工艺对钢中夹杂物的数量、尺寸、类型的影响规律,探索冶炼工艺对大热输入焊接性能的作用机理。新冶炼工艺生产钢板,小尺寸夹杂物数量多,钢中大量夹杂物钉扎奥氏体晶粒长大的作用明显;夹杂物中多含Ti的氮化物或氧化物,并同时含有MnS;大热输入焊接热循环后,HAZ韧性远高于传统工艺生产钢板。     

焊接热输入对NSE36船板钢焊缝耐蚀性的影响

在三种热输入条件下,用实心耐蚀焊丝对NSE36钢板进行焊接,并对接头进行了腐蚀试验和动电位极化曲线测试,用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了焊缝的显微组织、夹杂物和腐蚀形貌,研究了焊接热输入对焊缝耐蚀性的影响。结果表明:在不同热输入条件下,焊缝主要由针状铁素体和少量先共析铁素体组成,随着热输入的增大,焊缝中针状铁素体含量减少;焊缝中夹杂物以锰、硅的复合氧化物为主,钛、铝的氧化物含量较少,而且其尺寸分布也极为相似;随着热输入的增大,焊缝的腐蚀倾向减小,腐蚀速率降低。     

Ti对低合金高强钢大热输入焊缝夹杂物的影响

对不同Ti质量分数的低合金高强钢气电立焊焊缝夹杂物进行对比分析,并研究焊缝夹杂物数量、分布、类型对焊缝组织的影响。结果表明,当Ti质量分数由0增加至0.028%~0.038%范围内时,夹杂物得到有效细化,尺寸小于2μm的夹杂物比例大幅度提高,促进了针状铁素的形核。当Ti过量时,小于2μm的夹杂物比例迅速降低,贝氏体转变成为主导。夹杂物中心以氧化物为主,外层包裹物为MnS。随着Ti质量分数的增加,夹杂物中Mn、Si等元素减少,Al、Ti、O质量分数增加,夹杂物中心的氧化物以MnO、SiO2、Al2O3、MgO的次序逐渐转移至边缘,最终被TixOy取代。此过程中,夹杂物由Mn-Si-O转变为Ti-Mn-Al-O,最后转变为Ti-Al-O,并且对于针状铁素体形核而言,完成了无效夹杂物-有效夹杂物-无效夹杂物的转变。     

钢轨铝热焊缝的微观缺陷种类和形成机制

通过扫描电镜观察铝热焊接钢轨焊缝拉伸和冲击断口的断口形貌及能谱对缺陷进行成分分析,研究了使用中合格的铝热焊缝的微观缺陷的种类和形成机制。结果表明:微观缺陷主要包括微孔和夹杂,其中微孔由微气孔和微缩孔组成,夹杂物按形态和尺寸分为团簇状夹杂、锥状夹杂、粒状夹杂、积聚物夹杂、丝状夹杂和混合形夹杂。夹杂物的形成原因主要为硫磷含量过高形成偏析物;氧或硅含量过高形成氧化物或硅酸盐;操作工艺不当造成铝热剂熔化不完全形成铁、硅夹杂。     

高氮钢复合焊接接头组织与力学性能研究

热输入对焊接接头组织与力学性能有重要影响。采用激光-电弧复合焊接方法,研究了不同电弧能量和激光能量下的接头组织、焊缝氮含量、拉伸与冲击性能及接头显微硬度。研究表明：焊缝组织为奥氏体+少量δ铁素体,焊缝中析出的δ铁素体随热输入加大而增多;当电流达到200A后,熔池液态金属中氮的溶解近于饱和,即使焊接电流增大,焊缝氮含量依然趋于恒定;而当激光功率增至2.0kW后,焊接过程中的匙孔维持在稳定状态,焊缝氮含量也近于恒定;拉伸断裂位置均在焊缝区,当焊接电流为200A时,平均拉伸强度最高,达到967.58MPa,当激光功率为1.6kW时,平均拉伸强度可达962.88MPa;焊缝冲击功随激光功率的增大呈先降低后升高的变化趋势,但随电流的增大其变化趋势相反;熔合线的冲击功随着焊接参数的变化呈现出相同的变化趋势,焊缝和熔合线的最大平均冲击功分别为47.60J和62.85J;拉伸和冲击的断裂形式均为韧性断裂;焊缝区显微硬度最低,导致拉伸测试时均断裂于焊缝区。     

12Cr2Mo1R钢焊条电弧焊焊接接头的性能

采用焊条电弧焊工艺用奥氏体A302焊条对12Cr2Mo1R钢进行焊接,焊后对焊接接头进行425℃保温370h的热处理;对焊接接头进行了显微组织观察、能谱分析、物相测定和高温拉伸、冲击试验。结果表明:焊缝区组织为奥氏体、δ铁素体和少量碳化物;焊接接头高温拉伸屈服强度比母材的大,焊缝区的冲击功比母材的低;在焊缝区产生了少量脆性碳化物(M23C6型)和铁-铬新相,造成焊缝区的脆性比母材的增大。     

Q690C粒状贝氏体钢MAG焊接头中M-A组元的演变及其对热影响区冲击韧度的影响

为了研究Q690C低碳粒状贝氏体钢热影响区M-A组元演变及其对各亚区韧性的影响,采用全自动熔化极活性气体保护焊(Metal active-gas welding, MAG)施焊并在接头各个区域开V型缺口进行冲击试验,分析各亚区韧性与各亚区组织、断口、M-A组元统计结果之间的对应关系。结果表明,焊缝为针状铁素体,断口上韧窝细小密集,呈韧性断裂,虽然M-A组元数量很多,且存在于晶界,但是由于尺寸小,大都为块状,所以对冲击韧度影响不大;熔合区与粗晶区均为上贝氏体,且M-A组元大多以长条状分布于上贝氏体板条束间;其中熔合区的冲击韧度最差,系粗大基体引发的解理断裂;其余各亚区韧性接近母材,无明显恶化,M-A组元多呈较小块状,存在于晶界。由上述结果可知,M-A的分布、尺寸与形态的演变受控于为领先相的基体组织;细小的贝氏体基体及针状铁素体基体可弥补M-A组元对韧性的危害;组织控制仍应以基体组织控制为重点。     

14NiCrMo10 6V与Q345E钢过渡匹配焊接接头的组织与力学性能

采用E551T1-Ni2药芯焊丝对Q345E钢与14NiCrMo10 6V钢进行焊接,并通过室温拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等对焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用此焊丝可以获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头,焊缝硬度在200～250HV之间;焊缝处晶界组织为先共析铁素体、少量无碳贝氏体(从晶界伸向晶内),晶内为针状铁素体与珠光体,个别部位有粒状贝氏体;Q345E钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体和贝氏体;14NiCrMo10 6V钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为板条状马氏体。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

Domex700MC低合金高强钢药芯焊丝CO2气体保护焊焊接接头的组织与性能

用药芯焊丝CO2气体保护焊焊接Domex700MC低合金高强钢,用光学显微镜、硬度计和冲击试验机等对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明：焊缝金属晶粒细小且分布均匀,有较多针状铁素体,但熔合区组织比较粗大,使熔合区附近塑性降低,为焊接接头的薄弱部位;焊缝金属显微硬度较高,为315HV,而在热影响区为225HV,出现软化现象;焊接接头力学性能优良,具有较高的抗拉强度（630．94MPa）和冲击功（135．34J）。     

BHW-35钢焊缝熔敷金属热处理脆化机理研究

用于高参数锅炉的BHW－35钢采用窄间隙埋孤焊，在焊后热处理后其焊缝冲击韧性大幅下降。利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM），对焊缝熔敷金属焊后热处理后的显微组织变化进行研究，找出其冲击韧性下降原因。结果表明：BHW－35钢焊缝焊态时组织为针状铁素体，在晶内有细小碳化物弥散分布；经焊后热处理后，针状铁素体变为块状，碳化物在晶界大量折出，导致晶界脆化和冲击韧性下降。     

Microstructural studies and impact toughness of dissimilar weldments between AISI 316 L and AH36 steels by FCAW

In this study, AISI 316 L austenitic stainless steel and AH36 low-alloy ship building steel pair were joined with flux-cored arc welding method by using E309LT1-1/4 filler metal under four different shielding gas compositions containing CO₂ at different ratios. Microstructure, impact toughness of welded materials, and their microhardness distribution throughout joining were determined. In macro- and microstructure examinations, stereo optical microscope, scanning electron microscope (SEM), SEM/energy dispersive spectroscopy, and SEM/mapping analysis techniques were used. After notched impact toughness, fracture surfaces were examined using the scanning electron microscope. This study investigated effects of shielding gas composition on microstructure, impact toughness, and microhardness distribution of transition zone between AH36 steel and weld metal of joined material. It is observed that based on an increase in amount of CO₂ in shielding gas, impact toughness values of the weldment decreased. Microhardness values change throughout weld metal depended on shielding gas composition. Moreover, an increase in amount of CO₂ within shielding gas decreased δ-ferrite amount in weld metal. The increase in amount of CO₂ within shielding gas leads to expanded transition zone in interface between AH36 and weld metal and also affects notched impact toughness values negatively due to the inclusion amounts occurring in weld metal and hence caused it to decrease.     

LY12硬铝合金TIG与A—TIG焊接接头组织和熔深的研究

针对Al-Cu—Mg系共晶型高强度LY12硬铝合金,进行了TIG与A—TIG焊接接头组织特征和熔深变化规律的研究。结果表明,在相同焊接规范下,TIG与A—TIG焊接接头焊缝区金相组织均为树枝状晶,热影响区金相组织均为等轴晶,差别在于A—TIG焊接接头组织晶粒较粗大。高倍显微镜下的金相组织显示,A—TIG焊缝区和热影响区中强化相数量比TIG焊多,且比TIG焊粗大。另外由于活性剂的加入,电弧产生收缩,热量集中,使得A—TIG焊熔深比TIG焊大。     

06Cr20Ni11钢埋弧焊焊缝的显微组织和性能

采用SJ601A焊剂和HS308L焊丝对06Cr20Ni11钢进行埋弧焊,通过宏观和微观观察、化学成分分析、拉伸试验、冲击试验、晶间腐蚀试验等方法研究了接头焊缝的显微组织和性能。结果表明:焊缝成形良好,表面无黏渣、气孔、压坑等缺陷,X射线探伤结果为I级焊缝;焊缝金属以铁素体-奥氏体模式凝固,组织为奥氏体和少量枝晶状δ铁素体;焊缝金属的拉伸性能和抗冲击性能均符合标准要求,冲击断裂方式为韧性断裂,耐晶间腐蚀性能良好。