X80级管线钢热影响区的局部脆化

研究了国产X80级管线钢热影响区的冲击韧性和组织的局部脆化.结果表明,该钢的焊接热影响区的冲击韧性较母材降低50%以上;在所研究的20～-40 ℃温度区间内,其断口的宏观形貌特征从部分脆性特征转变为完全的脆性断口;20 ℃放射区断口呈现韧性断裂和解理断裂共存的混合型断口,并且试验温度为20 ℃和0 ℃时,分别在放射区和纤维区可观察到微观裂纹;热影响区断口表层剖面组织为粒状贝氏体,显示出粗晶区的特征.裂纹扩展方向为沿晶界扩展,粒状贝氏体中M/A岛尺寸增大,并存在裂纹穿过岛状物的现象,这是晶界严重脆化的结果.     

高强钢焊接氢致裂纹断口微观形貌的研究及模式化

采用插销实验和扫描电镜观察方法详细研究了焊缝扩散氢含量和非金属夹杂物对10Ni5CrMoV低碳中合金高强钢焊接热影响区氢致裂纹断口微观形貌的影响。结果得出,扩散氢含量是影响氢致裂纹断口微观形貌的主要因素,在插销净截面应力300～800MPa的范围内,加载应力对延迟扩展区断口形貌无明显影响。钢中硫化物夹杂的增加使扩展区形貌从IG_(HE)向MVC_(HE)转变,而含氧化物夹杂钢则转为QC_(HE)。作者提出了一个新的适于解释氢致裂纹扩展第Ⅱ阶段断口微观形貌的竞争开裂模式,从而从氢致裂纹本质机制上圆满说明了上述实验结果。     

低焊接裂纹敏感性钢焊接接头组织及微观力学性能

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢板,并对其焊接接头进行显微组织观察、维氏显微硬度和纳米压痕检测.结果表明:粗晶热影响区的显微组织以粗大粒状贝氏体为主,由于该区的精细结构中含有大量纳米级析出相,且位错密度较高,使得该区具有较高的维氏显微硬度和纳米硬度值;焊缝区和细晶热影响区的主要显微组织分别为针状铁素体+先共析铁素体和准多边形铁素体,二者的纳米硬度和弹性模量值均小于粗晶热影响区的纳米硬度和弹性模量,表明粗晶热影响区的微观强度最高;粗大贝氏体组织可能会恶化粗晶热影响区的冲击韧性而导致焊接接头出现局部脆性断裂.     

热输入对DP980激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP980钢的焊接性能,采用3种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,熔融区为板条马氏体,热影响区为马氏体、铁素体和回火马氏体,随着热输入增加,上下表面的熔宽逐渐增大,强塑积逐渐减小,热影响区的软化程度逐渐恶化。从熔融区到母材,显微硬度的变化趋势是先降低后升高。焊接接头静态拉伸失效位置均在亚临界热影响区,拉伸断口为韧性断口,随着热输入增加,杯状韧窝逐渐转变为较大的抛物线状韧窝,通过分析不同热输入条件下焊接接头的静态拉伸应变场云图,可知在塑性变形阶段,熔融区两侧呈双峰形貌,随着热输入的增加,软化区的面积逐渐增大,颈缩易出现在熔融区两侧的软化区部位。     

热输入对DP980激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP980钢的焊接性能,采用3种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,熔融区为板条马氏体,热影响区为马氏体、铁素体和回火马氏体,随着热输入增加,上下表面的熔宽逐渐增大,强塑积逐渐减小,热影响区的软化程度逐渐恶化。从熔融区到母材,显微硬度的变化趋势是先降低后升高。焊接接头静态拉伸失效位置均在亚临界热影响区,拉伸断口为韧性断口,随着热输入增加,杯状韧窝逐渐转变为较大的抛物线状韧窝,通过分析不同热输入条件下焊接接头的静态拉伸应变场云图,可知在塑性变形阶段,熔融区两侧呈双峰形貌,随着热输入的增加,软化区的面积逐渐增大,颈缩易出现在熔融区两侧的软化区部位。     

Fe--22Mn--0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制

基于Gleeble-1500热力模拟试验机测定了Fe-22Mn-0.7C TWIP钢和Q235钢700~1300℃范围内的静态拉伸行为.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针微区分析等技术表征两钢种不同温度下的变形特征和断口形貌.通过分析基体化学成分、相体积分数、晶粒尺寸、凝固缺陷等因素探讨TWIP钢铸态热塑性的变化规律及其影响机制.研究结果表明,Fe-22Mn-0.7C TWIP钢700~1250℃范围内的铸态抗拉强度高于Q235,而其断面收缩率低于40%,且断口均以沿枝晶间断裂方式为主.晶粒细化和控制溶质显微偏析有利于提高TWIP钢热塑性,与基体均质性改善有关.此外,增加应变速率TWIP钢拉伸强度和断面收缩率同时增大.      

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33 J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33 J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M_3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

低合金高强度钢焊接热影响区断裂特性

本文采用插销法研究了低合金高强度钢焊接热影响区的断裂特性,并利用实际的焊接件测定了热影响区不同部位的冲击韧性,对断口进行了分析。试验结果表明,为防止焊接热影响区产生低应力断裂,来用预热措施是十分有效的,与不预热相比较,预热50℃时可使临界断裂应力提高80％左右,预热80℃以上时,断裂强度与母材强度相接近。断口观察结果表明,不预热时绝大部分为结晶断口,且以氢致准解理断口为主;预热时绝大部分是等轴韧窝断口,但也有少量沿晶和氢致准解理断口。焊接热影响区中熔合线上的冲击值最低,其断口形貌既不同于呈准解理的焊缝断口,也不同于热影响区其它部位的断口,是细小、均匀且无明显变形的韧窝状断口。     

X100管线钢断口分层机理分析

根据X100管线钢断口分层现象,对该钢圆棒形及板形拉伸试样断口及不同温度下冲击试样断口进行宏观观察、显微分析、金相观察和EBSD织构分析。结果表明,随拉伸试样形状及尺寸的变化,裂纹分层现象趋势不同,随冲击试验温度降低,裂纹趋势加剧,裂纹的萌生以及扩展受晶界的限制。EBSD织构分析表明,沿{113}〈110〉方向,在一定微区存在较强的织构,促进了断口分层的产生。     

T_(8/5)时间对X80管线钢热影响区组织和韧性的影响

为了研究T_(8/5)时间对X80管线钢热影响区粗晶区组织和性能的影响,在Gleeble 3500热模拟试验机上对其分别进行4个焊接工艺(T_(8/5)时间分别为21、27、33和40s)的加热冷却后,对粗晶区夏比冲击性能进行测试,并对其显微组织和冲击后断口形貌进行分析。结果表明,T_(8/5)时间为21s的焊接工艺下热影响区粗晶区具有较稳定且优异的低温夏比冲击性能;随着T_(8/5)时间由21延长至40s,热影响区粗晶区的低温冲击韧性下降,断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变,-20℃下冲击断裂方式由部分韧性断裂转变为完全脆性断裂;延长T_(8/5)时间促进了热影响区粗晶区近熔合线侧长条大块状M/A组元的形成,使得贝氏体板条间距变大。     

线能量对插销临界应力的影响

本文用Ar+20％CO_2气体保护焊方法对15MnVN钢进行插销试验,试验结果表明,焊接线能量在15～40 kJ/cm范围内,插销试验的临界断裂应力高于15MnVN钢的屈服强度;也高于用J507焊条及J557MoV焊条电弧焊15MnVN钢插销试验的临界断裂应力。观察金相试样得知,15MnVN钢焊接热影响区组对焊接线能量比较敏感,脆硬马氏体及粗大铁素体的产生都会降低插销试样的临界断裂应力。为使15MnVN钢焊接热影响区获得最佳组织和最好的抗裂性能,焊接线能量应选择20～30 kJ/cm。     

Structural Integrity Assessment of Welded Pressure Vessel Produced of HSLA Steel

Welded joint is a critical region of a welded structure.The operational safety of welded pressure equipment mostly depends on the behaviour of loaded weldments.Safety of welded structure is dependent on the properties of welded joint as whole and of its constituents (parent metal,heat affected zone and weld metal).In this paper the behaviour of welded joint cracked constituents is considered.Structural integrity assessment procedure is applied to welded pressure vessel produced of high-strength low-alloyed steel,operating at-40°C,comparing crack driving force and material crack resistance,using path-independent contour J-integral as fracture mechanics parameter.The comparison of crack driving force,expressed by J-integral and material resistant curve,J-R curve,provide the possibility to determine the extent of the stable crack as well as the critical crack size for its final fast propagation and also to assess the structural integrity of a cracked pressure vessel.     

12%Cr铁素体不锈钢不同化学成分对接头韧性的影响

利用光学显微镜和扫描电镜,对两种成分的超低碳氮12%Cr铁素体不锈钢焊接热影响组织及冲击断口形貌进行观察与分析,提出提高焊接接头冲击韧性的措施,即必须控制其高温热影响区组织的晶粒尺寸;利用分布在晶界上的第二相组织抑制基体晶粒的长大;降低基体组织中的C、N等间隙原子的含量;采用合适的焊接工艺参数控制接头粗晶区的宽度等,综合优化工艺下可使焊接接头最薄弱区的冲击功在-40℃下提高92%。     

极薄带钢搭接焊热影响区断带问题分析与改善

针对某连续退火机组0.2 mm及以下极薄规格带钢出现的焊缝热影响区断带问题,结合实物断口形貌分析,从焊缝增厚量、焊接接头金相组织及熔合情况、焊接接头显微硬度分布等不同角度展开研究,确认断带由过渡区域存在未熔合缺陷、焊缝增厚量大、焊接接头硬度分布不均共同导致.通过合理优化工艺参数,加强对焊轮、碾压轮、刷轮等关键部件的精度...     

焊后热处理对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区-20℃冲击韧性的影响

采用光学显微镜、扫描显微镜、透射电镜和冲击韧性试验机对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区在460～660℃ 2h焊后热处理工艺下的组织性能进行了分析。结果表明,随着焊后热处理温度的升高,焊缝热影响粗晶区-20℃冲击韧性呈现先降低再升高的现象。焊后热处理钢在580℃和620℃出现再热裂纹倾向,冲击试样为脆性断口,解理断裂,沿着晶界出现了微裂纹,主要是因为碳化物沿着晶界析出并长大弱化了晶界的结合能,导致低温冲击韧性出现降低。≥620℃焊后热处理,07MnCrMoVR钢出现再结晶的现象,位错消失,铁素体晶粒合并长大使其低温冲击韧性又重新升高。该钢最优焊后热处理为460～500℃ 2 h。     

6005A铝合金CMT与MIG焊接头组织及性能研究

针对2mm厚6005A铝合金采用冷金属过渡(CMT)和熔化极惰性气体保护(MIG)焊接技术进行焊接,研究了两种焊接接头的力学性能、拉伸断口形貌,接头不同位置的微观组织。研究表明,CMT焊接头的抗拉强度好于MIG焊接头,达到母材的70%,焊缝组织更为细小;两种焊接接头断裂位置均为热影响区,CMT焊接接头为韧性断裂,MIG焊接接头为韧性断裂与准解理断裂的混合断裂。     

宝钢厚板高敏感性裂纹钢切割裂纹机理研究

针对高裂纹敏感性钢,以耐磨钢为例,研究了耐磨钢板的显微组织,带温和非带温切割条件下硬度的变化,确定了火切端部裂纹形成与扩展机制。结果表明,带温切割条件下火切热影响区硬度梯度变化明显变缓,产生裂纹等缺陷风险大幅降低。对实际生产具有十分重要的实际应用意义。