HQ130高强钢热影响区组织及韧性

采用金相、扫描电镜（ＳＥＭ）和热模拟方法，研究了不同峰值温度（Ｔｍ）和冷却时间（ｔ８／５）对ＨＱ１３０钢焊接热影响区（ＨＡＺ）显微组织、冲击韧性和断口形态的影响。试验结果表明，峰值温度１３５０℃，ｔ８／５为５～２０ｓ时，ＨＡＺ韧性较好，ｔ８／５为４０ｓ时，ＨＡＺ韧性明显降低。Ｔｍ由１３５０℃降低到８００℃时，ＨＡＺ冲击韧性相应降低；在Ｔｍ＝８００℃附近ＨＡＺ出现脆性区，冲击韧性明显较低；在Ｔｍ＝７００℃附近ＨＡＺ出现回火软化区，冲击韧性较高，硬度明显下降。实际焊接生产中应采用较小的焊接能量（ｑ／ｖ≤２０ｋＪ／ｃｍ），以防止该钢ＨＡＺ软化和脆化现象。     

焊接热循环对HQ130钢热影响区组织及性能的影响

采用模拟焊接热循环的方法，研究了不同峰值温度（Ｔｍ）和８００℃冷却至５００℃时间（ｔ）对ＨＱ１３０钢热影响区（ＨＡＺ）显微组织、硬度、冲击韧性和断口形态的影响。试验结果表明，单次热循环时随着ＨＡＺ中Ｔｍ的降低或ｔ的增加，冲击韧性和硬度相应地降低。在Ｔｍ＝８００℃附近的ＨＡＺ区域出现脆性区，韧性明显较低；Ｔｍ＝７００℃附近出现回火软化区，韧性较高，但硬度明显下降。在焊接生产中应采用多层多道焊并应严格限制焊接热量输入（ｔ应以２０ｓ为下限），以防止或减弱ＨＡＺ软化和脆化现象。     

Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能

使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟,得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织,并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。结果表明,一次焊接热循环时,随着焊接热循环峰值温度的增加,试样显微组织逐渐粗化,并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变,硬度增加,冲击性能恶化。热循环峰值温度为900℃时,冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1 350℃时,冲击吸收能量最小值仅为17 J。冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。在同一峰值温度下,随着冷却时间t_8/5的增加,试样硬度降低,而冲击吸收能量也随之降低。二次焊接热循环时,试样显微组织晶粒粗大,主要为板条马氏体,且硬度更高,冲击性能继续恶化,冲击吸收能量最低值仅为24.99 J,冲击断口主要为解理断离和准解理断裂,说明二次焊接热循环导致试样性能变差。     

Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能

使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟,得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织,并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。结果表明,一次焊接热循环时,随着焊接热循环峰值温度的增加,试样显微组织逐渐粗化,并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变,硬度增加,冲击性能恶化。热循环峰值温度为900 ℃时,冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1350 ℃时,冲击吸收能量最小值仅为17 J。冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。在同一峰值温度下,随着冷却时间t8/5的增加,试样硬度降低,而冲击吸收能量也随之降低。二次焊接热循环时,试样显微组织晶粒粗大,主要为板条马氏体,且硬度更高,冲击性能继续恶化,冲击吸收能量最低值仅为24.99 J,冲击断口主要为解理断离和准解理断裂,说明二次焊接热循环导致试样性能变差。创新点： 针对Q690D低合金高强钢焊接热影响区组织及性能的研究较少,特别是多层多道焊,会导致组织性能更加复杂,文中采用焊接热模拟的方法对Q690D钢的多层多道焊热影响区组织和性能进行了研究。     

大线能量焊接用钢模拟热影响区的组织与性能

研究了一种低碳低合金600MPa级耐大线能量焊接用钢模拟大线能量输入焊接粗晶热影响区（简称CGHAZ）的微观组织及力学性能。结果表明，大线能量模拟CGHAZ具有优良的强韧性配合（σs≥490MPa，σb≥610MPa，-20℃时AKV≥47J）。模拟热循环过程中CGHAZ中的高温稳定的复合夹杂物促使针状铁素体的形成，针状铁素体的数量与输入线能量有关。奥氏体和铁素体晶粒大小及针状铁素体数量显著影响焊接粗晶热影响区的力学性能。     

焊接热循环对H1130钢热影响区组织及性能的影响

采用模拟焊接热循环的方法，研究了不同峰值温度（Ｔｍ）和８００℃冷却至５００℃时间（ｔ）对ＨＱ１３０钢热影响区（ＨＡＺ）显微组织、硬度、冲击韧性和断口形态的影响。试验结果表明，单次热循环时随着ＨＡＺ中Ｔｍ的降低或ｔ的增加，冲击韧性和硬度相应地降低。在Ｔｍ＝８００℃附近的ＨＡＺ区域出现脆性区，韧性明显较低；Ｔｍ＝７００℃附近出现回火软化区，韧性较高，但硬度明显下降。在焊接生产中应采用多层多道焊并应严格限制焊接热量输入（ｔ应以２０ｓ为下限），以防止或减弱ＨＡＺ软化和脆化现象。     

焊接线能量对低碳贝氏体钢焊接接头性能的影响

根据低碳贝氏体钢焊接接头强韧性要求,选择所设计的一种烧结焊剂,采用不同的焊接线能量,对低碳贝氏体钢进行埋弧焊。通过金相分析和力学性能测试等方法,对其焊接接头的组织和性能进行了研究。结果表明:焊接线能量为26.86 kJ/cm时,焊接接头HAZ冲击韧性优异,达254 J,但焊缝区冲击韧性差,仅为86 J。而焊接线能量为29.45kJ/cm时,焊接接头的性能相对优异,焊缝区和HAZ的冲击功分别达167和159 J。在此焊接线能量下,焊缝区组织为粒状贝氏体,并且有弥散分布的夹杂物颗粒析出,单丝埋弧焊焊接线能量为29.45 k J/cm左右时最为适宜。     

热输入对WEL—TEN780A高强钢焊接热影响区断裂性能和组织的影响

研究了焊接热输入对ＷＥＬ－ＴＥＮ７８０Ａ高强度钢热影响区断裂性能的影响。结果表明,通过控制焊接热输入可以获得理想的焊接热影响区断裂性能。     

基于焊接热模拟的高锰TWIP钢热影响区组织与性能

针对锻态高锰孪生诱导塑性钢利用Gleeble3500型热模拟试验机,通过设置不同峰值温度(850,950,1 050,1 150,1 250℃)对焊接接头热影响区的各个区间进行了焊接热模拟,采用电子背散射衍射系统、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段分析了锻态母材经过焊接热作用后组织和性能的变化.结果表明,热作用前后孪生诱导塑性钢组织均为等轴晶粒的全奥氏体组织,晶粒尺寸随峰值温度的上升先减小后增加,但都低于母材;热影响区的拉伸性能均优于母材,主要原因是发生了细晶强化;冲击韧性随峰值温度的变化与晶粒尺寸变化趋势一致,说明晶粒尺寸对采用的孪生诱导塑性钢冲击韧性有关,晶粒尺寸越细,冲击韧性越差.冲击断口的韧窝底部发现有AlN颗粒.     

铝对大线能量焊接条件下HSLAA焊接热影响区粗晶区M-A组元及冲击韧性的影响

采用热模拟试验方法分析了HSLA在100 kJ/cm大线能量条件下添加不同铝元素(0.027％,0.038％,0.070％)对焊接热影响区粗晶区的M-A组元内部组织、含量的影响.通过透射电镜分析M-A组元的内部组织转变,发现铝元素可以促进M-A组元内部残余奥氏体的稳定性,减少M-A组元中马氏体的含量.M-A组元统计和低温冲击试验结果表明,添加铝元素能够有效减少焊接热影响区粗晶区中M-A组元的含量,含有较高铝元素的试样冲击吸收功明显提升且较为稳定.     

Microstructure and properties of HAZ for X100 pipeline steel

In general, the weld thermal cycle results in significant changes in microstructure and mechanical properties of the weld heat affected zone ( HAZ) . The microstructure, microhardness and low temperature impact toughness of HAZ for X100 pipeline steel were studied by means of welding thermal simulation. Influence of cooling time on the microstructure and properties in coarse-grained heat affected zone ( CGHAZ) was investigated. The results illustrated that polygonal ferrite and a small amount of granular bainite were obtained when the cooling time t ₈/5 is larger than 1 500 s. Mainly granular bainite was formed when the cooling time t ₈ / 5 is in the range of 1 500 s to 100 s. Bainite ferrite was observed when the cooling time is smaller than 60 s. Martensite appeared in the CGHAZ with the 20 s cooling time. The value of microhardness in the CGHAZ was higher than that of base metal ( BM) when the cooling time t 8/5 is smaller than 100 s. The CVN absorbed energy in the CGHAZ was higher than the value of BM when the cooling time t 8/5 is smaller than 30 s     

核电压力容器用厚钢板SA533B的组织及力学性能

研究了核电压力容器用钢SA533B显微组织的变化对其力学性能的影响,尤其对韧性的影响。显微分析结果表明,该钢板的组织主要为粒状贝氏体及少量多边形铁素体。通过对调质态(QT)和模拟焊后热处理(SPWHT)态SA533B钢板的常规力学性能、不同温度的夏比冲击韧性(KCV)及断裂韧度(KJC)的深入研究,结果表明SA533B厚钢板经SPWHT升高了韧脆转变温度,降低了冲击韧性及断裂韧度,但SPWHT对常规力学性能无显著的影响。扫描电镜及电子探针分析仪分析表明,经模拟焊后热处理SA533B板材组织中的析出相有不同程度长大且有钼的析出,板材的韧性降低与微观组织中的析出相和钼的析出密切相关。     

时效温度对HSLA100钢组织与性能的影响

研究了HSLA100钢轧态及时效过程中组织与力学性能的变化.结果表明:HSLA100钢轧态组织为高密度位错的板条贝氏体,板条间分布着少量M-A岛.经450℃时效处理后,大量球状ε-Cu相沉淀析出,此时钢板屈服和抗拉强度最高,而-40℃冲击功最低.在450～720℃时效时,随时效温度升高,高密度板条贝氏体发生回复,ε-Cu相粗化成短棒状,屈服强度连续下降,但在650℃时效时仍达到760 MPa的较高水平;抗拉强度在650℃时达到最低值后小幅上升:-40℃冲击功持续升高至700℃附近达到峰值.钢质纯净度是影响HSLA100钢低温韧性的一个主要因素,虽然通过升高时效温度可在一定程度上提高钢的低温冲击韧度,但增幅有限.     

热循环对高铌管线钢焊接热影响区冲击韧性的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了焊接热循环对Mn-Mo-Nb和高铌 HTP X80管线钢焊接热影响区(HAZ)冲击韧性的影响.结果表明,随焊接热输入量的增加,两种X80管线钢粗晶HAZ的冲击韧性均降低,但在相同的焊接热输入条件下,高Nb钢粗晶HAZ的冲击韧性均高于Mn-Mo-Nb管线钢.其原因是高Nb钢中由于未溶Nb(CN)状的存在,抑制奥氏体晶粒长大,在高的线能量条件下,能够保证奥氏体晶粒的细小均匀.     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY DEVELOPMENT IN THE SIMULATED HEAT AFFECTED ZONE OF V TREATED HSLA STEELS

The simulated heat affected zone （HAZ） of the high strength low alloy （HSLA） steels containing 0%, 0.047%, 0.097% and 0.151% vanadium, respectively, were studied with Gleeble-2000 thermomechanical simulator to determine the influence of vanadium addition on the mechanical properties of the HAZ. The HAZ simulation involved reheating the samples to 1350℃, and then cooling to ambient temperature at a cooling rate of 5℃/s ranging from 800 to 500℃ （△8/5=60s）. The mechanical properties including tensile strength and -20℃ impact toughness were conducted. The microstructures of the base steel and the simulated HAZs were investigated using optical microscope, scanning electron microscope （ SEM ） and transmission electron microscope （TEM）. Based on the systemutic examination, the present work confirmed that about 0.05% vanadium addition to low carbon low alloy steels resulted in expected balance of strength and toughness of the HAZ. And more than 0.10% levels addition led to detrimental toughness of the HAZ SEM study showed that the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs consisted of more coarse ferrite plates with greater and more M-A constituents along austenite grain and ferrite plate bound- aries. The impact fracture surfaces of the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs showed typically brittle mode with predominant cleavages. The size of the facet in the fracture surface increased with increasing vanadium level from 0.097% to 0.151%.As a result, the simulated 0.151% V HAZ has the lowest impact toughness of the four specimens.     

低合金高强钢焊缝强韧性研究

通过焊丝向焊缝中加入不同合金元素，研究这些合金元素对焊缝强度、冲击韧性尤其是低温冲击韧性的影响。结果表明．尽管所加合金元素不同，焊缝金属冲击功与温度关系曲线上平台能均具有较高水平，但焊缝金属低温冲击韧性受合金化程度的影响较大。采用Ti、B及M等元素多元合全化的焊缝金相组织中针状铁素体比例高，具有较高的低温冲击韧性和强度。     

13MnNiMoR埋弧焊接头焊后热处理的组织和韧性

采用埋弧焊焊接13Mn Ni Mo R厚钢板,焊丝为H10Mn2Ni Mo A,焊剂为SJ102。对经热冲压模拟、正火、亚温正火、高温回火的焊接接头进行了-20℃冲击试验。采用显微镜观察各热处理状态下的焊缝和热影响区的金相组织。结果表明:未高温回火前,焊接接头的组织以粒状贝氏体为主,M-A尺寸均较大;亚温正火后还存在部分铁素体,粒状M-A组元呈链状分布,冲击功最高仅为19 J;高温回火后,M-A组元大量分解,其面积比例及最大尺寸大大降低,基体组织为回火索氏体与回火贝氏体,冲击功得到较大提高,最低值为46 J。     

2205双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

采用热模拟法研究了2205DSS焊接HAZ的组织与性能，探讨了冷却时间对模拟HAZ冲击韧性的影响规律。结果表明：冷却时间对组织及性能有很大的影响，随冷却时间的延长，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，冲击韧性增大：随冷却时间延长，模拟组织显微硬度降低，而且模拟组织中铁素体的硬度低于奥氏体的硬度：固定冷却时间t8／5时，随冷却时间t12／8的增加，冲击韧性提高：固定冷却时间t12／8时，随冷却时间t8／5的增加，冲击韧性降低。     

Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢焊接热影响区的脆化机理

用焊接热模拟,普通光学金相,透射、扫描电镜及电子探针,X射线和常规拉伸、冲出等手段研究了一种新型Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢焊接热影响区过热区的组织和性能的关系,重点探讨了过热区的脆化机理.结果表明,在焊接热模拟条件下,原始奥氏体晶粒尺寸是影响机械性能的主要因素.少量准下贝氏体与低碳马氏体的混合组织具有最佳的强韧性配合.随线能量增加,影响韧性的主要因素是奥氏体晶粒粗化以及高温时碳原子在奥氏体晶界及其附近的偏聚;而且碳原子的这种偏聚是经过较高线能量热循环后出现沿晶脆性断口的主要原因.粒状贝氏体及粒状组织中的M-A岛不是该钢焊接热影响区过热区脆化的原因.