X80管线钢双丝高速埋弧焊烧结焊剂的开发

提出一套快速开发焊剂的新方法,采用该方法研制了一种适用于高热输入、双丝、高速埋弧焊的烧结焊剂。试验结果表明:研制的焊剂工艺性能优良,焊缝微观组织以针状铁素体为主,焊接接头的抗拉强度达755 MPa,断裂于母材,180°接头弯曲未出现裂纹,-20℃焊缝金属冲击功为175 J,焊接接头的最大硬度分布在焊缝,为266 HV左右,各项力学性能均满足管线钢焊接技术要求。     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

Q345/IN825复合板焊接接头组织与性能

对Q345/IN825复合板复层与基层分别采用钨极氩弧焊(GTAW)和埋弧焊(SAW)进行焊接试验。采用光学显微镜、扫描电镜对焊缝显微组织及主要合金元素分布进行了分析,利用拉伸、冲击和硬度试验测定了接头的力学性能。结果表明,基层焊缝组织为珠光体和针状铁素体,复层焊缝组织为树枝晶奥氏体,复层母材侧热影响区的奥氏体组织有明显粗化现象,复层焊缝中发现有Nb元素富集产生的析出物。接头的抗拉强度介于Q345和IN825母材强度之间,拉伸断裂发生在母材部位;焊缝金属冲击韧性低于母材;焊缝硬度高于母材硬度。焊缝金属与母材之间没有发生明显的元素迁移,确保了复层焊缝的耐蚀性。     

20g与P91异种金属焊接接头组织及其性能分析

通过对20g和P91异种金属进行埋弧自动焊试验,研究了焊接接头各区域包括母材、热影响区和焊缝的显微组织,并对焊接接头进行了硬度测试、拉伸试验和冲击试验等力学性能测试。结果表明,20g侧焊缝组织为珠光体和针状铁素体,P91侧焊缝组织是块状铁素体、珠光体以及马氏体;焊缝区的显微硬度值要明显高于两侧母材以及热影响区的显微硬度值;焊缝金属的抗拉强度要明显高于两侧母材的抗拉强度,断裂位置发生在母材20g侧;接头20g侧母材、焊缝区和P91侧母材的冲击功分别185.2、239.6和13.0 J,表明焊缝的冲击韧性明显高于两侧母材的冲击韧性,但是和焊前相比较,20g侧母材焊后冲击韧性得到大幅提高,而P91侧母材焊后冲击韧性显著降低。     

船用高韧性埋弧焊焊丝

介绍了Mn-Ni-Cr-Mo-Ti-B-Ce和Mn-Mo-Ti-B-Ce-Zr系高韧性埋弧焊焊丝成分设计原则。对所研制的焊丝匹配烧结焊剂进行了熔敷金属的埋弧焊试验。测定了熔敷金属成分、冲击韧度、组织和强度。用扫描电镜分析了断口形貌和夹杂物组成。结果表明，所研制的焊丝在与两种不同的焊剂匹配时都能获得良好的熔敷金属力学性能，尤其是和较高碱度焊剂匹配时腑〉500MPa；ReL〉600MPa；Akv（-20℃）〉150J；熔敷金属组织主要是针状铁素体，少量的先共析铁素体。     

X90高强管线钢母材及焊缝的冲击韧性

利用OM、SEM、TEM、EDS、EBSD及Charpy冲击实验对试制的X90钢级螺旋埋弧焊管母材和焊缝冲击断口形貌、近断口区微观组织特征、夹杂物成分、晶粒取向特征、大/小角度晶界占比及低温冲击韧性进行了研究。结果表明,在-10℃下,母材平均冲击功值达314 J,焊缝仅为157 J,母材冲击韧性远优于焊缝。母材试样近断口区显微组织为细小针状铁素体(FAF)+板条贝氏体(LB)+多边形铁素体(QPF)+少量M-A组元,M-A组元呈颗粒状,平均粒径约0.3μm,有效平均晶粒尺寸为2.3μm,大角度晶界比列为91.04%;焊缝试样近断口区组织为AF+QPF+M-A组元+少量先共析铁素体(PF),M-A组元弥散分布,形态多样,平均尺寸1.0~2.0μm,有效平均晶粒尺寸为3.5μm,大角度晶界比列为80.4%。晶粒尺寸粗大、大角度晶界占比偏低和大尺寸尖角型M-A组元是导致焊缝冲击韧性差的主要原因,而大尺寸密集型夹杂物分布使焊缝有更差的冲击韧性。     

Mn、Ni、Mo含量对K65热煨弯管焊缝组织转变和低温韧性的影响

以Mn-Ni-Mo为主要合金体系,研制了K65热煨弯管用高强高韧埋弧焊丝。采用该焊丝制得的直缝管焊缝金属抗拉强度达741~768 MPa,显微硬度为231~250 HV10,-40℃冲击功为90~185 J;直缝管焊缝经热处理后,-40℃冲击功为65~124 J,比直缝管焊缝出现较大幅度下降。利用OM、Le Pera、SEM(EBSD)及TEM观察焊缝组织,研究焊缝中Mn、Ni、Mo含量对K65热煨弯管组织转变和低温韧性的影响。结果表明:直缝管焊缝中Mn、Ni含量的增加会促进针状铁素体的形成,适当增加Mo含量,降低Mn、Ni含量能使焊缝达到最佳强韧性能;经过热处理后,焊缝中针状铁素体含量降低,上贝氏体含量增加,大尺寸沿晶分布的渗碳体是焊缝金属低温韧性下降的原因,但Mo含量为0.2%时仍能保证大角度晶界比例达67.1%,使焊缝金属的-40℃低温韧性达124 J。     

P355NL1钢双丝MAG焊接头组织及力学性能

对P355NL1正火钢进行双丝MAG焊,并研究了接头组织及力学性能。结果表明,P355NL1钢双丝焊接头成形良好,无未熔合、咬边等焊接缺陷;焊缝区域晶粒均匀细小,金相组织为条状和块状的先共析铁素体分布于柱状晶界上,先共析铁素体沿奥氏体晶界析出,针状和条状铁素体向晶内生长,并含有少量的珠光体组织;母材硬度约HV180,热影响区粗晶区硬度约HV300,细晶区硬度约HV220,焊缝硬度在HV200～HV220之间,无接头软化区;拉伸断裂位置均出现在母材,抗拉强度均值为542 MPa; 25℃和-40℃焊缝的平均冲击吸收功为分别为84 J和67 J,疲劳试样多断裂于焊缝,疲劳极限可达到400 MPa。     

煤机用铸钢与中板耐磨钢的气体保护焊工艺与接头组织性能

对超重型煤矿机械刮板输送机中部槽结构的ZG30MnSi铸钢与中板JFE-EH400耐磨钢进行了MAG焊接试验,并采用OM,SEM,EDS和显微硬度试验研究了母材及焊缝微观组织形貌、缺陷特征、夹杂物成分和显微硬度分布。结果表明,铸钢ZG30MnSi的显微组织为回火索氏体,耐磨钢JFE-EH400则呈现以铁素体+珠光体组织为基析出强化层交替叠加分布的组织形貌特征,而焊缝显微组织为针状铁素体+多边形铁素体+少量珠光体,形貌呈现相互交错咬合特征。焊接接头显微硬度值分布特征为焊接热影响区 (HAZ) >母材金属>焊缝金属,高硬度点分布在焊缝金属重合区附近的热影响区,硬度值高达 329 HV10和 334 HV10。对于重型刮板输送机中部槽结构,其大壁厚中板JFE-EH400与槽帮ZG30MnSi异种钢的打底焊焊接质量是关键,焊接过程常因杂质物、铁锈等的带入而使焊缝区产生裂纹和气孔缺陷。施焊前对待焊破口和槽帮面附着的杂质物、铁锈等的清除和焊接工艺参数及规范的严格执行是规避和解决焊接缺陷产生的主要措施之一。     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。 创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。     

Weldability and SAW welding wire of X80 pipeline steel

0IntroductionWith the rapid development of oil and gas industry,the pipeline construction is in the ascendant in China.Forconsideration of cost and safety,the strength of pipelinesteel and the working pressure of pipeline have been great-ly increased.In the previous pipeline projects X65steelwas used and now West-to-East Transportation Project forexample is mainly using X70steel,and X80steel hasdrawn great attention and is expected to be employed insome trial pipelines in the future.Steel …     

X80管线钢气体保护焊用焊丝的研制

对所研制的焊丝进行了气体保护焊试验,测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧度、强度、硬度和接头的抗拉强度.金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体,用扫描电镜分析了冲击断口的形貌和夹杂物的组成,用透射电镜分析了焊缝金属的微观结构.结果表明,在焊丝中加入微量的Ti-B,可以有效地抑制先共析铁素体的形成,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织.焊缝中合金元素形成了弥散分布的细小夹杂物,成为了针状铁素体(AF)的形核质点.针状铁素体内有许多位错团,可以有效地阻止裂纹的扩展,提高冲击韧度.     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

双丝埋弧焊接头性能研究

在16Mn钢板上进行双丝自动埋弧焊工艺试验,得到了不同焊接速度下的焊件.对不同工艺参数下得到的焊接接头试样进行了拉伸试验、硬度测试以及金属显微组织观察,并计算了双丝自动埋弧焊时的熔敷率.结果表明:采用双丝埋弧焊得到的焊缝外形美观;金属熔敷率与焊接速度成反比;随着焊接速度的降低焊接线能量相应的增大,较长的高温停留时间会促...     

低温管线K65热煨弯管用埋弧焊丝研制

设计了NiMoTiB体系实芯焊丝用于低温管线K65热煨弯管的埋弧焊接,并采用φ4.0 mm焊丝、双面四丝埋弧焊开展了壁厚30.8 mm直缝管试制,然后利用热煨弯制工艺制成弯管,并分别测试了直缝管和弯管的焊缝金属微观组织及力学性能.结果表明,焊态直缝管焊缝组织以针状铁素体为主,以及少量贝氏体及马氏体-奥氏体岛（M-A）;焊缝金属抗拉强度670 MPa,-40℃冲击吸收功为162 J.经过淬火+回火处理的热煨弯管焊缝主要由块状铁素体和尺寸1~5 μm的退化珠光体组成;焊缝金属抗拉强度665 MPa,-40℃冲击吸收功84 J,能够满足低温管线钢K65的标准要求.     

高强钢CO2激光-MAG复合焊接性能

为了研究CO₂激光-熔化极活性气体保护焊（MAG）复合焊接性能,采用CO₂激光和CO₂激光-MAG复合焊接590MPa级高强度钢,对其焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,激光-MAG复合焊接的焊缝金属中,MAG电弧作用区主要为珠光体和贝氏体,激光作用区主要为马氏体;激光-MAG复合焊接的焊缝金属中Mo和Mn合金元素的分布具有不均匀性;激光和激光-MAG复合焊接的试件焊接接头拉伸性能完全满足要求,焊缝强度高于基体强度;激光-电弧复合焊缝金属在-60℃～+15℃试验温度范围内的冲击韧性比激光焊缝金属高;激光-MAG复合焊接焊缝金属硬度在250～400 HV之间,高于基体金属的硬度.     

10Ni3CrMoV钢CO2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。     

新型18-8型不锈钢埋弧焊用烧结焊剂

开发了焊接低温下使用的18—8型不锈钢的埋弧焊用烧结焊剂,渣系为CaF2-SiO2-MgO—Al2O3-CaO,属于中性焊剂。该焊剂具有良好的工艺性能和冶金性能。该焊剂配合焊丝ER308L焊接所得熔敷金属主要为奥氏体和含有不超过6％的铁素体,此时熔敷金属具有良好的韧性,在-196℃温度下冲击功值均在100J以上。     

高韧性TM13埋弧焊丝的研制

通过对合金成分的优化设计,得出了一种Ni3系TM13埋弧焊丝. 用TM13焊丝匹配高碱度烧结焊剂TMF105进行了熔敷试验、厚板对接试验、扩散氢和抗裂性试验. 结果表明,熔敷金属显微组织主要由针状铁素体、先共析铁素体和侧板条铁素体组成;TM13焊丝匹配TMF105焊剂可以获得具有良好CTOD断裂韧性的厚板焊接接头;并且所研制的TM13焊丝对热输入的适应性很好,热输入在22~36 kJ/cm之间变化时,熔敷金属都具有优良的低温韧性.