9Ni钢自保护药芯焊丝的研制及分析

研制了以Fe-Ni-Mn-Si系为合金系的9Ni钢自保护药芯焊丝. 采用FCAW法在不加保护气体的条件下施焊,并对焊件进行了QLT(淬火+亚温淬火+回火)处理. 通过拉伸试验、低温冲击试验、金相分析、断口扫描等方法研究了焊接接头的力学性能、显微组织和断口形貌. 结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头抗拉强度为709 MPa,屈服强度为580 MPa,断后伸长率为26%,断面收缩率为47%. 力学性能满足9Ni钢的使用要求. 焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体. QLT处理使焊缝的低温冲击吸收功从48 J/cm2提升至100 J/cm2,能够明显提高焊缝的低温韧性.     

固溶处理对2205双相不锈钢FCAW接头组织及力学性能的影响

利用气体保护药芯焊丝焊接2205双相不锈钢,并对焊接接头进行固溶处理。采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对焊接接头的显微组织和断口形貌进行了观察与分析,并测试了焊接接头的冲击韧性和显微硬度。结果表明,未经处理的焊接接头熔合区较宽,主要为基体铁素体组织,并且晶粒粗大。热影响区的铁素体和奥氏体边界有少量析出相χ相,铁素体内部有颗粒物析出;焊缝区铁素体内部有σ相和γ_2相析出。1 050℃固溶处理后焊接接头析出相和颗粒物消失,奥氏体组织含量提高,冲击断口等轴韧窝增多,韧性增加,硬度值降低。     

0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢焊缝组织和性能的研究

选用0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材进行非熔化极惰性气体保护焊,焊后在650℃下对焊接接头进行时效处理。利用OM、SEM以及显微硬度计对焊接接头进行了金相组织、断口形貌和显微硬度分析。结果表明,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接成型性能良好,焊缝表面光滑,无热裂纹。对比未时效和经650℃时效处理100、500 h三组试样的晶粒度、抗拉强度、伸长率和显微硬度,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接接头晶粒长大不明显,热稳定性高,材料的抗拉强度提高,伸长率下降,显微硬度有小幅度提高。     

Cr对G520不锈钢焊缝组织及力学性能的影响

采用Cr含量分别为10%,18%,26%,34%(质量分数)的金属型药芯焊丝焊接G520沉淀硬化不锈钢,研究了药芯焊丝中Cr含量对G520沉淀硬化不锈钢焊接接头组织以及力学性能的影响. 结果表明,4组焊接接头焊缝区组织均为奥氏体和δ铁素体,随药芯焊丝中Cr含量的增加,δ铁素体由点块状转变为网状和条状. 固溶于基体组织中的Cr含量、δ铁素体及Cr₂₃C₆的含量、奥氏体晶粒平均尺寸的综合作用影响着焊接接头拉伸性能及室温冲击韧性. 焊丝中Cr含量为26%时,G520沉淀硬化不锈钢焊接接头的抗拉强度为969 MPa,断后伸长率为20.8%,冲击吸收能量为60.7 J,焊接接头力学性能最优.     

不锈钢同种焊接接头组织及性能

采用填加或不填加1Cr18Ni9Ti焊丝,对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和1Cr13马氏体不锈钢进行直流钨极氩弧焊试验。采用金相显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度仪、扫描电子显微镜等分析测试手段研究了焊接接头各区域的显微组织、接头的力学性能、断口形貌特征等。并通过对两种材料所形成的同种组织焊接接头组织和性能的对比,确定了不锈钢板的焊接工艺。     

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢与Q235碳钢异种金属焊接接头的组织与性能

采用非熔化极惰性气体保护焊(Tungsten Inert Gas,TIG)工艺,在焊接电流为90～120 A条件下,分别选用直径为Φ2. 0 mm的ER309焊丝和Ni317焊丝对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢和Q235碳钢进行双面焊。对各个参数条件下焊后的接头分别进行金相组织观察、拉伸性能测试及断口形貌分析,分析焊丝和焊接电流对焊接接头的组织与性能的影响。实验表明,采用高镍焊丝Ni317时,焊缝组织中奥氏体成分大大增加;采用同种焊丝,当焊接电流在90～120 A区间变化时,随着电流增加,接头的抗拉强度增大,拉伸断口均出现韧窝,且ER309焊丝得到的韧窝尺寸大而深;采用同种电流时,采用ER309焊丝的接头的抗拉强度要高于采用Ni317焊丝接头。     

变形镁合金TIG焊接头组织和力学性能研究

采用TIG焊、使用与母材同质的焊丝对4.6mm厚的AZ31B变形镁合金进行焊接,利用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、电子拉伸试验机等手段对焊接接头的显微组织、元素分布、断口形貌、接头硬度和强度等进行了分析.结果表明:焊缝区为细小的等轴晶,组织为α-Mg固溶体和网状分布的B-Mg17Al12金属间化合物;接头硬度分布不均匀,焊缝区最高,热影响区最低;焊缝区Mg元素烧损,Al含量较高;接头抗拉强度达到220MPa,是母材的93%,断裂发生在热影响区,断口形貌为韧-脆混合断裂.     

NS700耐酸钢闪光对焊接头组织及力学性能研究

对NS700耐酸钢进行一系列的闪光对焊试验,采用金相显微镜和扫描电镜分别观察了焊接接头的显微组织和拉伸断口形貌,采用显微硬度计和万能拉伸试验机分别检测了接头的显微硬度和抗拉强度。结果证明,焊缝区组织细密,晶粒均匀,无夹渣、未熔合、冷裂纹等焊接缺陷;焊接接头的硬度较母材要高,硬度从焊缝到热影响区呈减小趋势,焊缝区硬度最大;焊缝的抗拉强度达到800 MPa以上,接近母材的抗拉强度。拉伸断口形貌存在大量的韧窝,表现为典型的韧性断裂。闪光电流为40°,顶锻电流为25°时,焊接接头具有良好的综合力学性能。     

海水泵用UNS S32760超级双相不锈钢焊接接头的组织和性能

使用手工钨极氩弧焊和ER2594焊丝对UNS S32760超级双相不锈钢进行了焊接试验,测试了接头的拉伸性能、弯曲性能,分析了接头的显微组织和拉伸断口形貌。结果表明,焊接接头的力学性能良好,抗拉强度、弯曲性能满足使用要求。接头的拉伸断裂过程是一个准解理断裂过程,拉伸断口属于塑性断裂,具有较好的韧性。焊缝金属组织由铁素体、奥氏体和少量的σ相组成,其奥氏体含量达到50%~70%。     

不同焊丝对喷射成形7055铝合金焊缝组织与力学性能的影响

对用喷射成形工艺制备的7055铝合金采用不同焊丝进行MIG焊焊接试验,对焊接接头组织和力学性能进行了研究。试验结果表明:ER4043焊丝焊接接头硬度为200 HV,接头抗拉强度为145 MPa,伸长率为2.23%;焊接接头主要以等轴晶为主,焊缝区为等轴晶和树枝状晶,熔合区和热影响区主要为等轴晶组织,断口为解理断裂。ER5356焊丝焊接接头硬度为90 HV,接头抗拉强度为190 MPa,伸长率为2.92%;焊接接头主要以柱状晶为主,焊缝区、熔合区主要为柱状晶组织,热影响区为粗大的等轴晶,断口为疲劳断裂形式。     

不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响

用ER5556和ER5356焊丝对AA7075-T651铝合金板材双脉冲MIG焊缝组织与性能进行研究。结果表明:两种焊丝接头焊缝区均为铸态枝晶组织,与ER5556相比ER5356焊丝焊接接头热影响区的晶界有更多第二相析出;ER5556焊丝焊接接头最低硬度为90.6 HV,接头抗拉强度为342.5 MPa,伸长率为8.5%;ER5356焊丝焊接接头最低硬度为80.8 HV,接头抗拉强度为292.5 MPa,伸长率为3.5%;ER5556焊丝接头拉伸断口上有明显的撕裂棱。     

低合金高强钢结构的焊接工艺与组织性能研究

分别采用普通ER80-G焊丝和LTT低温相变焊丝对调质态钢结构用Q690低合金高强钢板进行了熔化极活性气体保护焊,对比分析了两种焊接接头的显微组织、显微硬度、拉伸力学性能和冲击功,并对冲击断口形貌进行了观察。结果表明,LTT焊缝区组织为马氏体+少量残余奥氏体,ER80-G焊缝区组织为针状铁素体+少量粒状贝氏体,两种焊接接头焊缝处成形较好,未见明显焊接气孔、夹杂或者微裂纹等缺陷存在。熔合区组织均为粒状贝氏体+板条贝氏体,而热影响区组织为马氏体+贝氏体。LTT焊接接头焊缝区的显微硬度较ER80-G的高。LTT焊接接头的屈强强度和抗拉强度高于ER80-G焊接接头,但是断后伸长率低于后者;ER80-G焊接接头相同部位的冲击功都高于LTT焊接接头。LTT焊缝区断口呈现脆性断裂特征,ER80-G焊缝区断口呈现韧性断裂特征。     

1Cr12Ni2W1MoV不锈钢匹配气保护药芯焊丝的研制及焊接接头的性能

设计和制备了马氏体不锈钢1Cr12Ni2W1Mo1V气保护药芯焊丝。结果表明:本次选用低碳钢钢带取代不锈钢作为焊丝外皮,能够避免加工硬化并解决焊接时不锈钢焊丝送丝卡丝、断丝的情况,其设计成分与母材组织匹配,具有良好的工艺性能和力学性能。同时自主研发药芯焊丝具有飞溅小及成形性美观等特点,并且其抗拉强度达到900 MPa左右、屈服强度达到772 MPa、冲击吸收能量达到65.7 J。焊缝接头组织由板条马氏体、回火索氏体、少量析出碳化物和残留奥氏体组成,焊缝比母材有更强耐腐蚀性能。     

GX12CrMoVNbN10-1-1耐热铸钢焊接接头微观组织及力学性能研究

采用窄间隙钨极气体保护焊对GX12CrMoVNbN10-1-1耐热铸钢进行了焊接试验。通过金相试验、硬度测试、拉伸试验研究了焊接接头的显微组织和拉伸性能。结果显示:焊接接头各区域的显微组织差异明显,焊缝由于形成马氏体组织,显微硬度最大,热影响区的组织主要为回火马氏体,硬度降低。接头的屈服强度高于母材,但抗拉强度略低于母材;母材及接头的屈服强度和抗拉强度均随应变速率的增加而增加,但二者的伸长率变化不大,接头的伸长率比母材的小。     

实心和药芯焊丝05CuPCrNi耐候钢焊接接头的组织和力学性能

通过拉伸、弯曲、金相分析和硬度试验对比实心和药芯焊丝焊接接头组织和力学性能。结果表明:采用2种焊丝的焊接接头拉伸、弯曲性能优异;接头组织相似,但实心焊丝的接头组织更为致密,其接头硬度总体高于药芯焊丝焊接接头的硬度。     

5B70铝合金变极性等离子焊接接头组织与性能的研究

以5B71合金焊丝为填充材料,采用变极性等离子弧焊法对6 mm厚5B70合金板材进行焊接,并对焊接接头进行显微组织和力学性能的研究。结果表明：接头的抗拉强度达到370.13 MPa,强度系数为0.89,断后伸长率为10.35%;断裂发生在靠近熔合区的热影响区处,断口形貌为韧窝,属于塑性断裂;焊缝中心的硬度是整个焊接接头最低的区域;焊缝组织由大量树枝晶和少量等轴晶组成,熔合区界限明显,形成了等轴晶层,热影响区范围很窄,保留了与母材类似的纤维状组织。     

K418/42CrMo异金属连续驱动摩擦焊研究

采用连续驱动摩擦焊对K418/42CrMo异金属进行了焊接工艺试验,对焊接接头抗拉强度、断口形貌、金相组织、显微硬度等进行分析.结果表明:焊接接头质量良好,抗拉强度达到700MPa以上,焊缝区域有碳元素从42CrMo侧向K418侧转移扩散现象.     

16Mn钢CMT焊接接头组织及其高温拉伸性能研究

采用ER70S-6焊丝对16Mn钢板进行CMT焊接,通过光学显微镜、扫描电镜对接头的组织和拉伸断口形貌进行了分析,并研究了焊接接头在400、500、530和560℃高温拉伸试验条件下的抗拉强度、伸长率以及断面收缩率的变化规律。结果表明:采用CMT焊接的16Mn钢焊缝组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,400℃时焊接接头的抗拉强度达787 MPa;随着拉伸试验温度的升高,试样的强度下降,伸长率、断面收缩率增大。     

焊接工艺对SUS444铁素体不锈钢焊接接头组织和力学性能的影响

设计了三种焊接工艺焊接SUS444铁素体不锈钢,通过金相、弯曲、拉伸和冲击等方法研究了其焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明:三种焊接工艺都能得到抗弯性能和抗拉性能较好的焊接接头,采用线能量小于10k.J/cm两道次焊接的热影响区最窄,晶粒尺寸最小,常温冲击功最高,冲击断口为韧窝断口;填充奥氏体不锈钢焊丝可以保证焊缝具有足够的韧性,不填焊丝焊缝冲击功只有10J,呈现脆性断裂形貌.     

GH3535镍基高温合金的焊丝匹配及接头性能对比

采用ERNi Mo-2焊丝和ERNi Mo-3焊丝对GH3535镍基高温合金进行了焊接,从接头成形、显微组织、接头硬度、拉伸性能及断口分析等方面综合对比了两种焊丝的焊接性及焊接接头性能。结果表明,两种焊丝在相同工艺参数下,接头均可实现较好的成形情况,两种焊丝的焊接接头组织特征接近,热影响区出现了碳化物共晶转变现象;显微硬度分析表明,ERNi Mo-3焊丝焊接接头中焊缝金属硬度弱于母材,而ERNi Mo-2焊丝焊接接头焊缝金属硬度与母材相当;拉伸性能结果表明,两种焊丝焊接拉伸试样均从焊缝处断裂,ERNi Mo-2焊丝焊接接头的常温屈服强度、高温屈服强度、抗拉强度及断后伸长率整体要高于ERNi Mo-3焊丝焊接接头,呈现出较高的强度。综合而言,ERNi Mo-3焊丝更适合于GH3535镍基高温合金的焊接应用。