400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头组织与性能

采用普通电弧焊方法（手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊）对400MPa级超细晶粒钢进行焊接,并对不同工艺条件下的焊接接头的组织与性能进行了分析。结果表明,400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头热影响区存在着明显的晶粒长大现象;手工电弧焊和埋弧焊焊接接头性能明显下降,而二筘化碳气体保护焊焊接接头性能下降不明显。根据试验结果,实际生产中可以利用二氧化碳气体保护焊方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

400MPa超细晶粒钢手工电弧焊接头的机械表面强化

对400MPa级超细晶粒钢手工电弧焊接头进行了表面机械强化处理,并对强化处理前后焊接接头进行了组织性能分析。结果表明:400MPa级超细晶粒钢手工电弧焊接头热影响区存在着严重的晶粒长大;经表面机械强化后,焊接接头表面组织得到重新细化(晶粒尺寸可达100nm左右),从而使其获得与母材相当的力学性能。     

400MPa超细晶粒钢手工电弧焊接头的机械表面强化

对400MPa级超细晶粒钢手工电弧焊接头进行了表面机械强化处理，并对强化处理前后焊接接头进行了组织性能分析。结果表明：400MPa级超细晶粒钢手工电弧焊接头热影响区存在着严重的晶粒长大；经表面机械强化后．焊接接头表面组织得到重新细化（晶粒尺寸可达100nm左右），从而使其获得与母材相当的力学性能。     

400MPa级超细晶粒钢的焊接

对超细晶粒钢在焊接热循环作用下晶粒长大和组织、性能变化的规律进行了研究。400MPa级钢由于不存在第Ⅱ相粒子对晶粒长大的钉扎作用,晶粒长大趋势明显,焊接热输入越大,长大程度越严重。无论是焊接热模拟试件还是焊接接头硬度测试均表明HAZ不存在软化问题,接头拉伸试验断在远离热影响区的母材上。HAZ粗晶区有较多的侧板条铁素体,但制品冲击功未显示热影响区的冲机韧性低于母材,尽管试件断口分析说明粗晶区的韧性低于母材。     

400 MPa级超细晶粒钢板焊接热影响区的组织和力学性能

超细晶粒钢的强度和韧性比普通晶粒钢有大幅度的提高，其焊接性是该钢能否获得广泛应用的关键。通过采用实际焊接和焊接热模拟方法，研究了焊接热输入对超细晶粒钢组织和力学性能的影响。研究结果表明，超细晶粒钢的奥氏体晶粒长大倾向与普通晶粒钢相近，在热影响区和母材之间存在一再结晶软化区，板厚小于3mm时，粗晶热影响区的裂纹扩展吸收能大于母材，板厚大于5mm时，粗晶热影响区韧性比母材有较大幅度降低。对影响粗晶热影响区韧性的机理进行了探讨。     

超细晶粒钢HAZ晶粒长大的规律

研究了低碳钢、普通市售Ｘ６５钢和高洁净度Ｘ６５钢三种超细晶粒钢焊接ＨＡＺ的晶粒长大倾向。试验结果表明,这些超细晶粒钢都具有严重的晶粒长大倾向;低碳超细晶粒钢比Ｘ６５超细晶粒钢有更为严重的晶粒长大,这是因为前者不含有能阻碍晶粒长大的稳定碳、氮化物形成元素Ｎｂ和Ｔｉ,而后者中含有这些元素;高洁净度Ｘ６５超细晶粒钢的ＨＡＺ晶粒长大倾向小于普通市售Ｘ６５超细晶粒钢。这是因为钢中杂质元素含量越多,α→γ转变温度越低,即Ａｃ３点越低,在同样的焊接热循环条件下,普通市售Ｘ６５超细晶粒钢中的γ晶粒在高温停留时间就越长,晶粒长大的程度也就越大。     

400 MPa超细晶粒钢焊接接头的强化工艺研究

分别通过表面机械强化和深冷处理对400 MPa级超细晶粒钢焊条电极手工焊焊接接头进行了强化处理,并对强化处理前后焊接接头进行了组织和性能分析.研究结果表明:400 MPa级超细晶粒钢焊条电极手工焊焊接接头确实存在着晶粒严重长大和强度下降现象;经表面机械强化后,400 MPa级超细晶粒钢焊接接头表面组织得到重新细化,焊接接头强度和韧性均有明显提高;经深冷处理后,焊接接头强度和韧性均有所提高,但效果不明显.     

600MPa级超细晶粒钢摩擦焊过程性能分析

利用摩擦焊对直径为13 mm的600 MPa级别的超细晶粒钢进行了焊接. 结果表明,严格控制摩擦焊工艺参数,超细晶粒钢具有良好的摩擦焊焊接性. 超细晶粒钢摩擦焊接头热影响区出现了轻微的晶粒长大,尺寸至9~11 μm. 接头性能分析表明,超细晶粒钢摩擦焊接头强度可达715 MPa,断面伸长率22%,断面收缩率68%,冲击韧性可达98 J,呈典型的韧性断裂. 急停试验表明,摩擦焊过程中变形区金属在摩擦扭矩和轴向压力大作用下,沿着轴向、切向、径向三个方向流动. 随摩擦时间的增加,不同区域的晶粒的尺寸都略有增加,其中以高温区增加最为明显.     

超细晶粒钢接接头热影响区的断裂评定研究

对超细晶粒钢进行宽板抗拉试验,直接评定和研究了超细晶粒风焊接接头的断裂行为,采用全面屈服准则确定了母材及热影响区的临界裂纹尺寸,试验结果表明虽然焊接热作用使试件热影响区的晶粒长大,但其抗断性能并没有恶化。     

STT焊机在超细晶粒钢焊接中的试验研究

采用STT焊接电源进行了400 MPa级超细晶粒钢焊接试验.结果表明,在表面张力过渡CO2气保焊条件下,超细晶粒钢热影响区宽度极窄约为1 mm,随着线能量增大,热影响区中过热区的晶粒尺寸随之增大,但低线能量的表面张力过渡使晶粒长大的程度得到控制.各焊接线能量下,热影响区各区平均硬度不低于母材,不存在软化现象.过热区为多相组织混合形貌,为低碳马氏体、贝氏体、珠光体、铁素体的不平衡混合组织.对线能量3.68 kJ/cm时的焊接接头进行综合力学试验,发现超细晶粒钢的热影响区硬度、强度和韧性均高于母材.     

400MPa级超级钢CO2气体保护焊不同焊接工艺焊接接头组织性能

采用二氧化碳气体保护焊焊接400MPa级超级钢，并对不同冷却条件下的焊接接头显微组织及力学性能进行分析。结果表明，实际生产中可以直接应用二氧化碳气体保护焊焊接400MPa级超细晶粒钢。     

喷水冷却对400MPa级超细晶粒钢焊接接头组织和性能的影响

采用手工电弧焊焊接400MPa级超细晶粒钢，并对不同冷却条件下的焊接接头显微组织及力学性能进行分析。结果表明，400MPa级超细晶粒钢手工焊焊接接头热影响区存在着严重的晶粒长大和强度下降现象；焊接过程中采用喷水冷却可明显提高焊接接头强度，实际生产中可以应用手工电弧焊水冷处理方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

400MPa超级钢等离子弧焊焊接接头组织性能及深冷处理研究

对400MPa超级钢进行等离子弧焊焊接试验和焊后深冷处理，并对不同工艺条件下的焊接接头进行了组织性能分析。结果表明：等离子弧焊焊接热影响区没有软化；3mm厚钢板等离子弧焊焊接时加与不加焊丝都可以；深冷处理后组织形态没有明显变化;深冷处理可以改善焊接接头综合性能。     

400MPa超级钢等离子弧焊焊接接头组织性能及深冷处理研究

对400 MPa超级钢进行等离子弧焊焊接试验和焊后深冷处理,并对不同工艺条件下的焊接接头进行了组织性能分析。结果表明:等离子弧焊焊接热影响区没有软化;3mm厚钢板等离子弧焊焊接时加与不加焊丝都可以;深冷处理后组织形态没有明显变化;深冷处理可以改善焊接接头综合性能。     

400MPa级超级钢不同焊接方法焊接接头组织性能分析

采用手工电弧焊，二氧化碳气体保护焊，等离子弧焊焊接400MPa级超级钢，并对焊接接头显微组织及力学性能作了分析研究，结果表明，实际生产中可以应用二氧化碳气体保护焊焊接400MPa级超细晶粒钢。     

700MPa级低合金高强钢低匹配焊接接头组织和性能研究

按照低匹配设计原则,采用熔化极气体保护焊对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了焊接。采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能试验研究了焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝区组织主要为针状铁素体和少量先共析铁素体,粗晶热影响区组织为上贝氏体;焊缝区显微硬度明显低于母材,焊缝区-40℃时的冲击韧度(AKV)为58 J,抗拉强度达到了母材抗拉强度的92.4%,焊接接头的综合力学性能良好。     

400 MPa碳素钢筋组织与力学性能研究

对采用不同控轧工艺试验生产的碳素钢筋的力学性能和组织进行对比研究，发现通过降低开轧温度和轧制速度及轧制过程强穿水冷却，使钢的铁素体晶粒明显细化，屈服强度达到400MPa以上，屈强比小于0．80。