焊后热处理对海洋平台用钢焊缝低温断裂韧性的影响

分别采用焊条电弧焊(2G,3G)、CO2气体保护焊(2G,3G)与埋弧焊(2.0 k J/mm,3.5 k J/mm)工艺得到板厚分别为80 mm,80 mm,100 mm焊接接头。将试样均分为两组,根据英国BSI 7448—2005《断裂韧性试验标准》,分别进行焊态和热处理态低温断裂韧性(CTOD)测试。结果表明,相同热处理工艺对不同焊接方法焊缝中心线CTOD值影响不同。FCAW接头的低温韧性对热处理敏感性较低,热处理前后2G与3G位置的CTOD值都基本不变;埋弧焊接头断裂韧性提升幅度较小,低热输入下CTOD约提高5%,高热输入下约提高32%;焊条电弧焊2G和3G位置CTOD值分别提高14.15倍和1.5倍。试验结果为评价这几种焊接方法和相应板厚焊接接头的免除热处理提供了一定依据。     

焊后热处理对海洋平台用钢焊缝低温断裂韧性的影响北大核心

分别采用焊条电弧焊(2G,3G)、CO2气体保护焊(2G,3G)与埋弧焊(2.0 k J/mm,3.5 k J/mm)工艺得到板厚分别为80 mm,80 mm,100 mm焊接接头。将试样均分为两组,根据英国BSI 7448—2005《断裂韧性试验标准》,分别进行焊态和热处理态低温断裂韧性(CTOD)测试。结果表明,相同热处理工艺对不同焊接方法焊缝中心线CTOD值影响不同。FCAW接头的低温韧性对热处理敏感性较低,热处理前后2G与3G位置的CTOD值都基本不变;埋弧焊接头断裂韧性提升幅度较小,低热输入下CTOD约提高5%,高热输入下约提高32%;焊条电弧焊2G和3G位置CTOD值分别提高14.15倍和1.5倍。试验结果为评价这几种焊接方法和相应板厚焊接接头的免除热处理提供了一定依据。     

海洋钢结构大尺寸焊接接头CTOD断裂韧性试验与分析

依据英国BS7448断裂韧性试验标准,研究了超大板厚碳钢焊接接头的低温断裂韧性(裂纹尖端张开位移(CTOD)) .针对厚为95 mm和60 mm的钢板分别开发了埋弧焊(SAW)和药芯保护焊(FCAW)2种焊接工艺,并研究了低温服役条件下(0℃)2种焊接工艺焊接接头各区(包括焊缝区和热影响区)的断裂韧性. 研究结果表明,所有试样均满足最小特征CTOD值0.15 mm的要求.本研究结果可为厚95 mm的D36钢板埋弧焊和厚60 mm的D36钢板药芯保护焊焊接接头免除焊后热处理提供依据.     

海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验

依据英国标准BS7448断裂韧度试验标准(ISO/TC164/SC4-N400)和DNV-OS-C401,采用埋弧焊和CO2气体保护焊工艺对国产钢板板厚为80 mm的海洋石油平台导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试了零度下该工艺的焊缝和热影响区的CTOD断裂韧度,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和CO2气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性,为海洋平台施工建造提供科学依据.     

海洋石油平台焊接接头大型CTOD试验

依据英国BS7448断裂韧性试验标准，对焊接接头超大尺寸低温裂纹尖端张开位移（CTOD）试验测试技术进行了探讨，对采用焊条电弧焊与埋弧焊工艺施焊的、板厚为2．5in(63.5mm）的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验，分别测试了－18℃两种工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性，对试验结果及试验中的有关技术问题进行了分析讨论。试验表明，除两个热影响区（HAZ）试样外，其余试样均满足美国Phillips石油公司提出了最小CTOD为0．15mm的要求。试验结果为评价这种板厚焊接接头的焊后热处理规范提供了依据。     

ZG35CrMo埋弧焊焊接工艺

通过对ZG35CrMo进行埋弧焊焊接试验,并对不同焊后热处理状态下的接头性能进行对比,结果表明:调质态下焊接,焊后去氢、去应力退火处理与正火状态下焊接、焊后整体调质的焊接接头在抗拉强度和冲击韧性方面存在明显差异;采用调质态下焊接、焊后去应力退火处理的埋弧焊工艺可以获得综合性能最优的焊接接头。     

海底管道二接一预制埋弧焊接头抗开裂性能分析

对海底管道二接一预制埋弧焊接头进行低温(-10℃)条件下的裂纹尖端张开位移(CTOD)测试,并对比基于断裂力学评估计算得到的管道铺设过程中的CTOD临界值。研究结果表明,本文焊接工艺得到的焊接接头抗开裂性能符合铺设要求,管道在S形铺设过程中不会发生开裂。该结果为焊接海底管道铺设过程的抗开裂性能评估提供了参考依据。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

9Ni钢埋弧自动焊接工艺试验研究

为了验证国产焊材与国产9Ni钢材在埋弧自动焊接工艺上的焊接适应性,选用12mm和20mm板厚的国产9Ni钢板、三种焊接参数(热输入量大、中、小)完成了9Ni钢埋弧自动焊横焊位置的焊接工艺试验,并通过焊接接头力学性能(包括:拉伸、弯曲、低温冲击、CTOD及DWTT)和显微组织验证、分析和整理不同焊接参数及板厚的焊接接头性能,获得国产焊材与国产9Ni钢材埋弧自动横焊焊接接头的性能试验报告,各项指标满足标准规范要求,验证了国产焊材与国产9Ni钢板的焊接适应性和匹配性。     

焊后热处理对拘束焊焊缝金属冲击韧性与断裂韧性的影响

针对DH36钢厚板拘束焊焊接接头进行了620 ℃ × 2 h的焊后热处理，测试了热处理前后焊缝金属的冲击韧性和断裂韧性，对比分析冲击韧性与断裂韧性的差异，同时研究了焊后热处理的影响及其韧化机制. 结果表明，焊态下焊缝金属的冲击韧性良好，而断裂韧性较差；焊后热处理后，冲击韧性没有明显变化，但断裂韧性显著上升，平均CTOD值由0.123 mm显著升高至0.707 mm. 一方面，焊后热处理引起位错密度降低，位错缠结显著减少，细小碳化物析出并球化，有利于韧性的改善；另一方面，焊后热处理可消除大厚板拘束焊产生的应变时效局部脆化现象，提高断裂韧性. 由于冲击韧性与断裂韧性测试结果存在较大差异，采用单一温度的冲击韧性评估拘束焊焊缝金属的韧性与结构安全性可能存在风险.     

海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度

依据BS7448断裂韧度试验标准(ISO／TC164／SC4-N400)，对采用埋弧焊(SAW)工艺施焊的、板厚为54mm的海洋石油平台大厚度对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验。分别测试了-15℃下单丝和双丝埋弧焊工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD值。试验表明，除双丝埋弧焊热影响区试件外，其余试件均满足挪威船级社DNV规定的最小特征CTOD为0．15mm的要求，为指导海洋平台的施工建造提供了科学依据。     

焊后热处理对复杂结构件完整性的影响

通过考虑热处理前后δ_CTOD值和残余应力变化,研究了焊后热处理对复杂结构件完整性的影响. 对厚板(80 mm)对接接头进行了焊态和热处理态的残余应力测量和断裂韧性(CTOD)试验. 相对厚板对接接头焊态,热处理态的残余应力有效降低,焊缝δ_CTOD值基本不变,热影响区δ_CTOD值有较大幅度下降;对带拘束和装配应力复杂焊接结构进行局部热处理并测试焊态和热处理态的残余应力. 结果表明,残余应力降低不明显,有的部位残余应力水平反而上升. 基于以上试验结果,对多种情况进行结构完整性的评估,发现了局部热处理并不能够改善复杂结构的安全性.     

焊后热处理对X52管线钢水下摩擦塞焊接头断裂韧性的影响

采用裂纹尖端张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD)试验方法对X52钢水下等静压摩擦圆锥塞焊接头的断裂行为进行试验研究,探讨了焊后热处理温度对接头不同位置的微观组织及断裂韧性的影响.结果 表明,由于焊缝中心产生明显不均匀淬硬马氏体及少量魏氏组织,焊态下焊缝中心CTOD平均值仅为...     

中低温热处理对SUS304不锈钢TIG焊接接头组织及力学性能的影响

轨道交通车辆在冲击振动试验后,部分设备SUS304不锈钢焊接件出现断裂失效现象.为了提升SUS304不锈钢焊后机械性能,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试及拉伸试验等方法,研究了中低温热处理工艺对2 mm厚SUS304不锈钢板TIG焊接接头的组织及力学性能的影响.研究发现,经400℃热处理30 min及焊接后未处理态焊...     

核电安全壳用钢SA738焊接接头性能保障技术研究

对首钢生产的44 mm厚的SA738核电安全壳用钢进行了斜Y形坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:该钢材焊接性优良,P_(cm)仅为0.19%,预热40℃以上可避免焊接冷裂纹的出现;分别采用埋弧焊、焊条电弧焊在28.7,18.7k J/cm焊接热输入下焊接后,焊态及600℃×10 h热处理态焊接接头性能满足要求。     

9Ni钢TIP-TIG焊接接头低温韧性研究

为研究TIP-TIG(TT)焊接技术在液化天然气（LNG）储罐用9Ni钢焊接中的应用价值,根据国标对9Ni钢埋弧焊（SAW）和TT焊接接头进行了低温夏比冲击韧性试验和裂纹尖端张开位移（CTOD）试验,并对接头进行了微观组织及CTOD试样断口分析。结果表明,TT焊缝和热影响区平均低温冲击吸收能量远高于SAW,低温冲击韧性更好。TT焊缝和热影响区CTOD特征值分别为0.455 mm和0.744 mm,SAW焊缝区和热影响区为0.621 mm和0.391 mm,CTOD特征值远高于常用工程标准要求,CTOD试样断口均为韧窝,断裂形式为韧性断裂。TT焊接时,送丝机的推拉振动送丝功能实现了对熔池的搅拌,使得焊缝金属成分更加均匀,细化了晶粒,也减少了焊接过程中气孔的产生;另一方面,TT焊接时采用钟摆型摆动方式,焊枪摆动也有助于晶粒的细化,从而提高焊接接头的低温韧性。将TT焊接技术运用到9Ni钢的焊接中,相比传统的弧焊方法,不仅能够获得高品质的焊接接头,还可以解决清根、大量打磨的问题,节省材料和人工成本,从而实现高效高质量焊接。     

焊后热处理对BB503钢焊接接头性能及组织的影响

对45mm厚的BB503钢板分别采用手工焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊进行焊接，对部分焊接接头进行了焊后去应力热处理。比较了不同工艺焊接接头的力学性能及显微组织的差异。结果表明，经于工焊和CO2气体保护焊焊接的BB503钢板的焊接性优于埋弧焊；焊后热处理消除了焊接接头中的残余应力，大幅度提高了接头各区的冲击韧度，综合力学性能显著提高。     

高温下16Mn钢双丝自动埋弧焊接头性能分析

以厚20mm的16Mn钢为母材,采用双丝自动埋弧焊工艺,在相同焊接速度和焊接线能量的条件下进行焊接。并在500℃、600℃、700℃进行了高温拉伸试验。分别对相应温度下热处理后的接头金属组织进行分析和硬度测试,研究了高温下焊接接头的力学性能。结果表明,高温拉伸试验中,随着温度升高,接头金属的抗拉强度下降,而延伸率和断面收缩率随温度的升高而增加。比较热处理后与常温下的焊接接头金属组织,发现热处理后铁素体组织减少,珠光体组织增多,铁素体组织的形态发生了变化。焊接接头金属硬度随着热处理温度的提高而增加。     

不同焊接条件下接头组织和断裂韧度的对比分析

在球阀的焊接过程中采用振动埋弧焊和常规埋弧焊相结合的工艺.接头金相显示,附加振动后,焊接接头晶粒细化明显,熔合区和过热区变窄,魏氏组织减小.从断裂力学的角度分析机械振动对焊接接头韧度的影响,结果表明,焊缝的断裂韧度明显大于HAZ;振动焊接条件下的焊缝和HAZ的CTOD值明显高于常规焊接下焊缝和HAZ的CTOD值;且振动焊接使得焊接接头的各部分之间断裂韧度的差别明显缩小,断裂韧度更趋均匀化.经断口的扫描电镜可观察到振动焊接下焊缝的韧窝密度明显大于常规焊接下焊缝的韧窝密度.     

工程机械用高强钢20MnTiB焊接接头的断裂韧性研究

本文针对工程机械用高强钢焊接接头有较大断裂倾向的特点,依据英国标准BS 7448断裂韧度试验标准,采用熔化极气体保护焊(GMAW)工艺对板厚为14mm的国产高强钢20MnTiB对接焊接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.结果表明:在本文中所制订的焊接工艺条件下,无需焊后消氢处理20MnTiB高强钢的焊接接头CTOD平均值均大于标准验收值,有较高的断裂韧性值.