TRIP/TWIP异种钢激光偏束焊接接头的显微组织与力学性能

采用不同激光束偏移量对TRIP钢和TWIP钢进行了异种钢焊接,并测试和分析了焊接接头的显微组织、硬度及力学性能。结果表明:TRIP/TWIP焊接接头的力学性能较TRIP钢和TWIP钢母材明显降低。焊接过程中熔池内的搅动以及激光束偏移导致了熔池内锰元素的不均匀分布,从而直接影响焊缝的显微组织和断裂形式。激光束偏向TWIP钢侧形成全奥氏体焊缝有助于改善焊接接头的力学性能。     

TWIP钢/高强钢异种材料的激光焊接接头组织和力学性能研究

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验对激光焊接孪生诱导塑性(TWIP)高强度钢/双相钢DP980、TWIP钢/高强度硼钢22MnB5异种材料接头的组织和力学性能进行了研究。研究结果表明,在异种高强钢焊接接头中存在严重的Mn偏析。在拉伸试验中,两种焊接接头均沿Mn偏析处以沿晶断裂方式发生脆断,接头强度均低于母材。     

TWIP钢激光焊接接头组织性能及断裂行为

采用激光焊接方法对Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢进行焊接,观察和测定了接头的微观组织和硬度,研究了接头的拉伸、冲击性能及断裂行为。结果表明,在拟定焊接工艺下,TWIP钢接头无明显热影响区,焊缝区晶粒发生细化且平均硬度值最大;接头伸长率低于母材,拉伸断裂发生在母材区域;TWIP钢在-196℃以上温度区间均表现出良好的冲击韧性;接头在-117℃以上温度区间的冲击性能与母材相当,但在-196℃时,接头的冲击吸收功大幅下降,断口上观察到脆性断裂特征。     

TWIP钢焊接后的组织和力学性能研究

试验研究了孪晶诱导塑性钢(TWIP钢)经手工钨极氩弧焊接后的金相组织和力学性能.试验结果表明:试样焊接区与基体区金相组织的不同造成焊接后断裂延伸率降低;拉伸应变时断裂易发生在试样的焊缝区域;拉伸后基体和焊缝区的显微硬度有所上升.     

光纤激光焊接950 MPa级车用TWIP钢接头组织和性能

对950 MPa级车用孪生诱发塑性钢(TWIP950)板材进行光纤激光对接焊,分析接头微观组织和微区成分,进行显微硬度测试和室温拉伸试验,研究其不同应变速率下的拉伸性能及断裂行为． 结果表明,焊缝区奥氏体组织粗化和锰元素烧损导致其出现硬度低于母材的软化现象,而热影响区发生硬化现象． 随应变速率增加,母材与焊接接头的抗拉强度由负应变速率敏感性改变为正应变速率敏感性;母材与焊接接头的塑性随应变速率增加呈先下降再升高又下降的变化趋势． 不同应变速率拉伸后接头均断裂在焊缝区,随应变速率增加,接头韧性断裂特征未见明显变化．     

WDB620钢焊接接头显微组织与力学性能分析

采用手工电弧焊分别对三种厚度WDB620钢板对接接头进行焊接,并对焊接接头的金相组织和力学性能进行了试验研究。结果表明,三种板厚下WDB620钢的焊接接头都具有较高的抗拉强度和低温冲击韧性,焊接接头的塑性、抗裂性都较好,在所选用焊接工艺参数下焊接接头具有优良的综合力学性能。不管是常温或是-20℃条件下,热影响区的冲击韧性都优于焊缝区。热影响区和焊缝区的金相组织基本为粒状贝氏体+少量铁素体,且热影响区晶粒较细,焊缝区晶粒较粗,导致晶粒细小的热影响区冲击韧性优于晶粒粗大的焊缝区。     

线能量对TRIP钢激光焊接接头显微组织及力学性能的影响

使用光纤激光对碳质量分数为0.28%,碳当量为0.7的TRIP钢进行焊接。通过对激光焊接接头显微硬度、拉伸性能及显微组织进行测试和表征,研究了线能量对TRIP钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,线能量在43.75 J/mm至30.55 J/mm之间进行变化对焊缝的平均显微硬度影响不明显;焊接样品抗拉强度与母材强度接近,随着线能量的降低,焊接样品塑性损失逐渐降低;激光焊接形成的焊缝由板条马氏体及下贝氏体组成,焊缝的显微组织形貌及组成相类型随线能量的变化未发生显著改变;线能量可影响热影响区的温度梯度,使热影响区显微组织的空间分布发生改变。     

TWIP钢TIG焊接接头的组织与性能

研究了TWIP(21Mn24Cr5Ni2Al2Si)钢冷轧板手工TIG焊接后的焊接接头组织和力学性能。结果表明,焊接接头和母材组织均为单一奥氏体,且不形成孪晶,拉伸后的组织有少量形变孪晶。母材的抗拉强度和显微硬度远高于焊接接头,母材伸长率略低于焊接接头;母材断口为准解理断裂,无缩颈;焊接接头为韧窝型韧性断裂,有明显缩颈。母材和焊接接头的性能有巨大差异,且TWIP效应不明显,有必要对其整体进行固溶处理。     

钛合金激光焊接接头的组织和力学性能

对2.5mm厚BT20钛合金激光焊接接头各区域(包括焊缝和热影响区)的组织特征进行了观察,并测试了焊接接头各区域的显微硬度分布以及室温条件下的接头拉伸、弯曲、疲劳及断裂韧度等力学性能.研究结果表明,焊接接头各区域的微观组织均以"网篮状"马氏体组织为特征,接头各区域显微硬度均高于母材.接头静抗拉强度基本与母材相当,塑性略低于母材.接头中值疲劳寿命与应力水平有很大的关系.在低应力水平下,接头中值疲劳寿命与母材相当,而在高应力水平下,接头中值疲劳寿命远低于母材.接头焊缝金属的断裂韧度显著低于母材,而热影响区断裂韧度则介于母材和焊缝金属之间.     

ITER用316LN激光焊接接头显微组织和力学性能研究

以21 mm厚的316LN奥氏体不锈钢板为研究对象,采用双面对称施焊的方式进行激光焊接,并对激光焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,采用锁底式打底焊接时,焊缝中的主要缺陷是焊接气孔。减小钝边厚度,采用单面打底焊后,气孔问题得到解决。焊缝区显微组织为单相奥氏体,不同位置的显微组织呈现不同的结晶形态,焊缝中心处的等轴晶粒能有效抑制焊接裂纹的产生。激光焊焊接接头拉伸试样均断裂于母材处,弯曲样件表面未见任何微裂纹,焊接接头展现了良好的抗低温冲击性能。     

P92钢焊接接头显微组织及力学性能的研究

在合适的工艺下对P92钢进行焊接,利用金相显微镜、硬度计及万能拉伸试验机对其焊接接头的微观组织、显微硬度、常温拉伸力学性能进行了观察分析及测试,并借助SEM观察了其断口形貌。结果表明:P92钢焊接接头焊缝区及靠近焊缝区的热影响区显微组织为板条马氏体+残留奥氏体,母材区为回火托氏体组织;在焊接接头中,焊缝区硬度最高,热影响区次之,母材区硬度最低;焊接接头的抗拉强度为940.81 MPa,屈服强度为827.87 MPa,断面收缩率为41.20%,断裂部位在热影响区,断口形貌为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂。     

高强钢激光搭接焊接接头组织及显微硬度

采用光纤激光器对汽车工业中常用的双相钢HC450/780DPD+Z和低合金高强钢HC420LA进行激光搭接焊试验,探索焊缝附近微观组织和显微硬度转变,并研究不同焊接速度对焊缝显微硬度的影响。结果表明,焊缝附近微观组织主要包括熔化区、热影响区和母材三部分。焊接速度一定时,从母材到焊缝,HC420LA的显微硬度变化趋势为先增加后保持不变,HC450/780DPD+Z的显微硬度变化趋势为先增加后减小再保持不变。而随着焊接速度的增加,HC420LA焊缝显微硬度先增加后保持不变,HC450/780DPD+Z焊缝显微硬度先增加后减小。     

转向架用耐候钢焊接接头显微组织和力学性能

以转向架用国产耐候钢S355J2W与进口耐候钢SMA490BW为研究对象,选用进口焊丝G424M21Z与国产焊丝CHW-55CNH进行焊接,获得3种焊接接头。通过金相、硬度、拉伸和弯曲试验,对接头进行显微组织和力学性能研究。结果表明,3种接头的基本力学性均能满足标准要求;1#、2#接头焊缝区硬度比母材区高,拉伸断裂位置在母材处,为高配焊丝;3#接头焊缝区硬度和母材区相当,拉伸断裂在焊缝处,其抗拉强度比1#、2#高,但延伸率及塑性较差,为低配焊丝。     

TWIP钢激光焊接接头组织性能及断裂行为北大核心CSCD

采用激光焊接方法对Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢进行焊接,观察和测定了接头的微观组织和硬度,研究了接头的拉伸、冲击性能及断裂行为。结果表明,在拟定焊接工艺下,TWIP钢接头无明显热影响区,焊缝区晶粒发生细化且平均硬度值最大;接头伸长率低于母材,拉伸断裂发生在母材区域;TWIP钢在-196℃以上温度区间均表现出良好的冲击韧性;接头在-117℃以上温度区间的冲击性能与母材相当,但在-196℃时,接头的冲击吸收功大幅下降,断口上观察到脆性断裂特征。     

Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢显微组织与力学性能的研究

在室温下对Fe-(15～25)Mn-3Si-3Al钢进行静态拉伸,通过X射线衍射、TEM、SEM观察对塑性变形中孪晶以及εhcp,αbcc马氏体的形成进行了研究.结果表明,随着Mn含量的增加,孪晶形成逐渐起主导作用;TWIP钢表现出高的抗拉强度(650～1100 MPa),高的应变硬化率和极高的伸长率(20%～90%),可满足汽车轻量化的需求.     

15CrMoR钢焊接接头的组织和力学性能

对15CrMoR钢,采用R307焊条、焊前预热、焊后高温回火的手工电弧双面焊焊接工艺,可获得性能良好的焊接接头,接头的各项力学性能完全满足使用要求.     

水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响

研究了一种用于汽车车体的高强、高塑性中C-高Mn系孪晶诱发塑性(TWIP)钢,有助于达到汽车减排、节能和安全的目的。通过单向拉伸实验和OM观察,分析研究了水淬工艺对TWIP钢的力学性能和微观组织的影响规律,采用SEM和TEM对不同变形程度TWIP钢的精细结构进行了分析。结果表明,随着水淬温度的提高,退火孪晶体积分数和晶粒尺寸增大,塑性、加工硬化性提高,而试件的强度和屈强比降低,可以获得抗拉强度960 MPa,延伸率60.5%,具有优异的综合力学性能(强塑积最高达6.096×10~4 MPa%)的试件;具有大量退火孪晶的奥氏体在变形过程中产生大量的形变孪晶,提高了TWIP钢的强度和塑性。     

S31042钢使用82型焊材焊接接头的显微组织和力学性能

通过力学性能试验、光学金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜研究了S31042钢使用82型焊材焊接接头高温时效后的显微组织和力学性能. 结果表明,650 ℃时效3 000 h后,接头的室温抗拉强度和硬度略有升高,但上升幅度低于同材质焊材接头;82型焊材焊接接头的高温持久强度低于同材质焊材接头,只能达到同材质焊接接头的88%. 高温时效会使82型焊材焊缝的缺口冲击吸收功下降,但始终保持在70 J以上;82型焊材焊缝强度不足是导致该接头室温强度、持久强度低于同材质焊材焊接接头的主要原因;82型焊材焊缝强度主要源于合金元素的固溶强化,晶界处球状M23C6相的连续网状及亚晶界处针状δ相的簇状分布,对强度提高作用较小,但会降低焊缝的冲击韧性.     

TP310HNbN钢/617焊材焊接接头的显微组织和力学性能

通过力学性能试验,光学金相显微镜和透射电子显微镜,研究了TP310HNbN钢/617焊材焊接接头的显微组织和力学性能。研究结果表明:经650℃时效处理,TP310HNbN钢/617焊材焊接接头的室温抗拉强度和硬度先增加后趋于稳定,焊缝区的缺口冲击性能下降,但时效7000 h,缺口的冲击吸收能量仍可以达到40 J以上; 617焊材焊接接头的高温持久强度与配套焊材接头接近,可以达到配套焊材接头的92%; 617焊材焊缝时效后的强度主要源于固溶强化和细小γ'相的弥散强化作用,连续分布于晶界的M_(23)C_6相、M_6C相及胞状亚晶晶界附近短棒状δ相的密集分布则会造成的焊缝缺口冲击性能下降。     

HR3C钢焊接接头高温时效后的显微组织和力学性能

通过光学金相显微镜、透射电子显微镜观察和力学性能试验,研究了HR3C钢焊接接头高温时效后的显微组织和力学性能。结果表明,经650℃时效,HR3C钢焊接接头的强度和硬度升高,焊缝硬度上升幅度大于母材;焊缝的时效脆化倾向明显,时效7000 h后缺口冲击吸收能量都保持在15 J以下。焊缝区晶界处M23C6相的连续网状分布及σ相、G相的存在导致了其较低的缺口冲击吸收能量和时效脆性,而晶内均匀细小Z相的沉淀强化作用则提高了接头的强度和硬度。