20/0Cr18Ni9复合管手工电弧焊工艺研究

研究了薄不锈钢内衬20／0Cr18Ni9复合管的焊接工艺和焊接接头性能。通过光学金相、能谱（EDS）成分及线扫描、扫描电镜（SEM）以及力学性能试验等分析方法对焊接接头进行了分析研究，结果表明：采用手弧焊和超低碳CHS062奥氏体不锈钢焊条焊接20／0Cr18Ni9复合管的过渡层焊缝，能保证复合管使用过程中对焊接接头强度和抗腐蚀性能的要求。     

Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的钨极氩弧焊接

采用钨极氩弧焊（GTAW）和奥氏体不锈钢焊丝LNT309LSi作为填充金属,研究了Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接工艺和焊接质量。借助金相显微镜分析了焊缝组织特征,采用电子探析分析了焊缝成分。按照国家标准研究了焊接接头的硬度、拉伸性能和弯曲性能。结果表明,用奥低不锈钢焊丝焊接Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,可获得理想的奥氏体＋少量的铁素体＋马氏体的焊缝组织,焊缝的抗拉强度和抗弯性能均高于阻尼合金。所采用的焊接方法、焊接工艺和焊丝能满足这两种钢的焊接要求,焊接质量可靠。     

2205/X65复合管焊接工艺及焊接接头组织性能研究

针对2205双相不锈钢与X65管线钢在化学成分、物理性能和组织性能差异很大,造成复合管焊接接头力学性能与腐蚀性能降低的问题,进行2205/X65复合管自动焊研究,决定采用多层焊技术:覆层和过渡层采用TIG焊,基层采用MIG焊。观察2205/X65复合管焊接接头的金相组织后发现:过渡层焊缝组织主要是奥氏体+鱼刺状和蠕虫状铁素体;覆层焊缝组织是铁素体+针状、块状的奥氏体;母材、焊缝和HAZ中的铁素体含量控制在40%～55%。基层与覆层焊缝过渡区域有一个宽度约为20μm的过渡层。焊接接头具有良好的拉伸和冲击等力学性能,其晶间腐蚀性能也满足标准和工程实际要求。     

双相不锈钢FCAW焊接接头腐蚀性能的研究

通过FCAW的焊接方式来获得双相不锈钢的焊接接头,研究药芯组分、金相组织、固溶处理等对焊接接头腐蚀性能的影响。详细分析FCAW焊缝金属的FeCl3点腐蚀形成过程和影响因素,研究焊缝组织点蚀腐蚀的形成机理。单独提高镍的含量来提高奥氏体相的比例时,焊接接头腐蚀率较大,加入氮元素是保证合理两相比的有效途径。分析不同焊缝金相组织,结果表明两相组织的分布、比例、形态和固溶处理对腐蚀性能影响较大,均匀的组织形貌有利于提高焊缝金属的耐腐蚀性能。分析焊缝金属的点蚀过程,发现试样表面存在的缺陷,如气孔或夹渣,一般为点蚀形成源,会加快腐蚀的速度,焊丝的工艺性能直接影响接头腐蚀性能。     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

不锈钢搅拌摩擦焊接研究进展

传统熔焊工艺焊接不锈钢存在诸多问题,搅拌摩擦焊接是解决这些问题的有效途径.本文论述了近年来国内外不锈钢搅拌摩擦焊的研究进展,分析了不锈钢搅拌摩擦焊的焊缝成形、接头组织、力学性能、抗腐蚀性能、焊接工具、不锈钢异种材料焊接等,并展望了不锈钢搅拌摩擦焊的应用前景.     

焊接工艺对SUS444铁素体不锈钢焊接接头组织和力学性能的影响

设计了三种焊接工艺焊接SUS444铁素体不锈钢,通过金相、弯曲、拉伸和冲击等方法研究了其焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明:三种焊接工艺都能得到抗弯性能和抗拉性能较好的焊接接头,采用线能量小于10k.J/cm两道次焊接的热影响区最窄,晶粒尺寸最小,常温冲击功最高,冲击断口为韧窝断口;填充奥氏体不锈钢焊丝可以保证焊缝具有足够的韧性,不填焊丝焊缝冲击功只有10J,呈现脆性断裂形貌.     

不锈钢焊接接头高温服役脆性相析出的金相分析

以催化裂化装置中的输送烟气管道上的不锈钢焊接接头为研究对象,分析焊接接头的金相组织来研究其脆化的原因和规律,提出改善焊接质量的方法,为提高这一系列不锈钢焊接接头的质量以及在高温下的工作性能提供了可靠的依据。研究结果表明,奥氏体不锈钢焊接接头长期高温下脆化倾向主要有两方面原因,一方面由于带有粗大γ柱状晶的焊缝显微组织是不均匀的,奥氏体焊缝高温脆化倾向与焊缝中产生γ→σ相有关,γ→σ相主要沿晶界沉淀析出,导致接头严重脆化;另一方面,焊接时产生的焊接残余应力较大,高温环境使其强度提高而塑性下降。     

复合管子与复合扁钢的焊接

本文介绍复合管子和复合扁钢异种材料的焊接工艺,提出了恰当的焊接方法、焊接材料、焊接顺序和焊接规范等,分析了焊缝组织并对焊接试样进行了工艺评定,表明焊缝具有满意的抗裂和抗腐蚀性能,达到了使用要求。     

城市输水用Q235B+304不锈钢复合管环焊焊接工艺

不锈钢复合管内侧为具有耐腐蚀性能的不锈钢,外侧为具有一定强度的碳钢,成为新一代环保型输水管。为了研究8 mm+2 mm厚城市输水用Q235B+304不锈钢复合钢管的环焊焊接工艺,试验选用合理的焊接材料及坡口形式等,获得了复合板与复合板、复合板与碳钢板的焊接接头。通过拉伸、冲击、弯曲试验评价两种焊接接头的力学性能;通过检测接头不锈钢焊道化学成分,评估复合管焊接接头内侧不锈钢焊道的耐晶间腐蚀性能。结果表明,所采用的焊接工艺获得的接头力学性能满足技术要求且富余量较大,复合管接头不锈钢焊缝获得了A+(5%~10%)δ组织,耐晶间腐蚀性能优异。     

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊 + UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题，以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题，提出了“TIG冷焊 + UNGW”的组合焊接工艺，并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接，同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析. 结果表明，组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化，并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体；组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材，并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当；组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.     

药芯焊丝CO2焊在复合钢制压力容器中的应用

介绍了用药焊丝CO2焊焊接16MnR/SUS321不锈钢合钢板压力容器的焊接工艺试验及焊接工艺评定，通过检查焊缝的化学成分，硬度，金相组织，测定接头的力学性能，晶间腐蚀试验等，证明药芯焊丝CO2焊用于不锈复合钢压力容器制造是可行的，对不锈复合压力容器的焊接要点进行了简要说明。     

1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝组织和抗腐蚀性能分析

针对内复合不锈钢焊管制造,采用4种焊接工艺对厚度为3mm+10mm的1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝进行了自动焊接,对焊接接头进行显微组织分析、拉伸、内外弯曲、冲击试验、电化学和晶间腐蚀试验.结果表明,采用TIG焊焊接复层,复层焊缝显微组织为奥氏体加少量铁素体,在1moL/L的盐酸溶液中进行电化学腐蚀试验,其抗电化学腐蚀性能与母材复层相近,无晶间腐蚀现象.基体采用TIG焊的焊接接头,基体焊缝组织为较高强韧性的板条状马氏体,满足力学性能要求.而基体采用SAW焊的焊接接头,基体焊缝力学性能和复层焊缝抗腐蚀性能均不能满足要求.     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

1Cr18Ni9Ti与1Cr13不锈钢的焊接试验

通过钨极氩弧焊方法,对 1Cr18Ni9Ti 与 1Cr13 实施焊接.采用光学显微镜、扫描电镜对 1Cr13 马氏体型与 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型不锈钢焊接接头进行金相组织、断口形貌观察及分析;利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量焊接接头的力学性能;并通过海水模拟溶液浸泡试验,测量焊接接头极化曲线和交流阻抗谱.结果表明,通过手工钨极氩弧焊,采用直流正接接法,在合适的工艺下(焊接电流为 80 A,焊接速度为 110 mm/min),能够获得外观平整、组织均匀,力学性能与电化学性能符合要求的焊接接头.

Abstract：

The stainless steels of 1Cr18Ni9Ti and 1Cr13 were welded through deterministic craft by tungsten inert-gas (TIG) welding. The microstructure and fracture pattern of weld joints of 1Cr13martensite and 1Cr18Ni9Ti austenite stainless steels were observed and analyzed by means of LOM and SEM, the mechanical properties of the weld joints were measured with micro-hardness tester and electronic universal stretcher, and the polarization curves and AC impedance spectroscopy of weld joints were tested by seawater immersion test of simulation solution. The results show that adopting manual TIG welding through electrode negative to direct current soldering machine to weld 1Cr18Ni9Ti austenite stainless steel and 1Cr13 martensite stainless steel is feasible; under suitable process (welding current is 80 A, welding speed is 110 mm/min), weld joints can obtain good appearance and uniform structure; mechanical properties and galvano-chemistry properties can meet use requirements.     

改善焊接圆管抗应力腐蚀性能的水冷法研究

采用数值模拟和残余应力实测方法,研究水冷法改善１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢管和２０钢圆管的多层对焊残余应力分布的有效性,结果表明水冷法可效调整圆管的焊接残余应力分布,使圆管内表面的焊接缝附近区域获得双向压缩残余应力,应力腐蚀敏感性实验结果表明,水冷法可显著提高焊接圆管的抗应力腐蚀性能。     

5A02/0Cr18Ni9异种金属电子束焊接接头组织与性能

对5A02防锈铝与不锈钢0Cr18Ni9进行了电子束焊接,分析了接头成形、显微组织、力学性能与断口特征.结果表明,铝、钢的对中焊接头中生成了大量的脆性Fe-Al金属间化合物,未能实现有效连接.偏束焊接头成形总体较好,两母材实质为熔—钎连接,铝—钢界面上生成了一层厚度为1.5μm的化合物层,X射线衍射分析结果显示化合物层由FeAl,FeAl3与FeAl6等相混合组成.熔—钎焊接头最高抗拉强度达136MPa,为铝母材强度的62.7%,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征,接头的断裂发生在化合物层及其附近的铝焊缝区域.