核电站钢安全壳SA738Gr.B钢SH-CCT曲线的测定及分析

基于焊接热模拟技术,采用膨胀法利用Gleeble-3500热模拟机对核电站钢安全壳SA738Gr.B钢的焊接热影响区连续冷却转变(SH-CCT)曲线进行了测绘,并结合其金相组织及维氏硬度等进行了分析研究。本研究为SA738Gr.B钢焊接工艺的正确制定提供了依据。     

高强度耐候钢焊接热影响区的组织转变

利用热模拟试验机对高强度耐候钢进行了不同热输入条件下的焊接热影响区的模拟,绘制焊接热影响区连续冷却(SH-CCT)曲线,并对模拟后的热影响区组织和性能进行了分析.结果表明,在120℃/s快速加热条件下,焊接热影响区奥氏体开始形成温度比标准测试条件下的开始相变温度提高了36℃.冷速较低时,焊接热影响区粗晶区组织为先共析铁素体、针状和粒状铁素体、珠光体和粒状贝氏体;随冷速加快,粒状贝氏体的量不断增多,显微硬度逐渐增加.     

EH40钢板模拟焊接热影响区组织与性能

利用热模拟技术及光学显微镜、透射电镜研究了在不同冷却时间(t8/5)条件下,大能量焊接EH40钢板模拟焊接热影响区组织和性能的变化规律.试验结果表明,模拟焊接热影响区组织主要是由粒状贝氏体、铁素体和珠光体组成;随着t8/5时间的增加,焊接热影响区的组织由粒状贝氏体和少量的准多边形铁素体组成转变为以粗大的等轴铁素体和珠光体为主,同时M-A岛的数量先增多后减少,尺寸逐渐增大,形状也由块状变为长条状,大颗粒状的M-A岛极易引起脆性解理断裂,导致冲击韧性下降;模拟焊接热影响区的冲击韧性总体水平较高,随着冷却时间(t8/5)的增加,韧性呈现出先降低后升高再降低的趋势.     

大热输入焊接DH36钢焊接粗晶区组织与性能分析

利用焊接热模拟的方法,对比研究了大热输入焊接DH36钢焊接粗晶区的组织与性能.结果表明,低碳、低锰及低碳当量+微钛处理的合金设计可显著改善钢大热输入焊接粗晶区的组织与性能.随着t8/5的增大,大热输入焊接DH36钢粗晶区的组织由细小(尺寸1μm)的板条状马氏体-奥氏体岛(M-A岛)组织转变为大尺寸块状M-A岛组织,同时组织中先共析铁素体数量增多,尺寸增大.降低钢中的Mn元素含量可显著促进先共析铁素体的形成,抑制硬质相M-A岛的产生,但过多的粗大先共析铁素体形成会降低HAZ的低温韧性.M-A岛和先共析铁素体共同作用决定着大热输入HAZ的性能.     

一种连杆用高碳非调质钢热变形奥氏体的连续冷却转变

在Gleeble-3500热模拟试验机上.在980℃以2s-1的变形速率,对一种连杆用高碳微合金非调质钢进行变形(真应变0.4)后,采用膨胀法测定其变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对变形奥氏体在不同冷速条件下的显微组织和硬度进行观察和测量.结果表明,该钢奥氏体经过高温变形后,其连续冷却转变曲线上,先共析铁素体转变区较小而珠光体转变区较大;室温组织为珠光体和少量铁素体的混合组织.随着冷却速度的提高,实验钢的显微硬度出现峰值,呈现出先增大后减小随后又增大的特征.     

冷却速度对X80管线钢焊接热影响区组织性能的影响

利用Gleeble 3500热模拟试验机,建立了X80管线钢焊接热影响区的连续冷却转变曲线(SH-CCT曲线),采用金相分析、显微硬度测试和夏比冲击试验,分析了X80管线钢焊接粗晶区在不同冷却速度下的组织转变和性能变化规律.结果表明:当冷却速度低于0.3℃/s时,粗晶区组织为多边形铁素体和少量珠光体或粒状贝氏体的混合物,具有较好的冲击性能,但硬度较低;当冷却速度为0.3～2℃/s时,粗晶区中的粒状贝氏体和MA岛状组织增多,且晶界模糊,其冲击性能较差;当冷却速度在2～30℃/s时,热影响区组织以粒状贝氏体为主,MA岛状组织的形状和分布均匀,具有优良的冲击性能;当冷却速度大于30℃/s时,随着冷却速度的增加,粒状贝氏体的含量逐渐减小,而贝氏体铁素体的含量逐渐增多,硬度升高,冲击性能下降.     

Q460q钢模拟焊接热影响区组织及韧性研究

采用热模拟试验机对Q460q高强度桥梁钢热影响区的组织及韧性进行了分析、研究。结果表明,峰值温度Tp为900℃时,模拟焊接热影响区组织为细小的铁素体+少量细小的珠光体,韧性最好。Tp为1100～1350℃时,组织为粗大的粒状及板条状贝氏体,韧性最差。Tp为1350℃时的粗晶区,随着冷却时间t8/5的延长,组织变得粗大,先共析铁素体数量增加,M-A组元尺寸变大,且数量先增加后减少,韧性降低。     

12Cr1MoV耐热钢管焊接温度场模拟与试验验证

为了得到珠光体耐热钢12Cr1MoV合理的钢管焊接热输入,准确预测焊接热影响区宽度,能够提供典型位置的热循环曲线,掌握和预测焊后热影响区及附近区域组织转变规律,采用ANSYS有限元软件对钢管焊接过程进行数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行比较.结果表明,采集特征点热循环曲线与模拟结果非常吻合;焊接热影响区宽度模拟值与实测值基本一致;焊缝区以针状铁素体为主,热影响区主要是先共析铁素体和伪共析索氏体,过热区有少量铁素体和粒状贝氏体.     

TiNbV微合金钢焊接接头HAZ晶粒长大及相变原位观察

采用激光共聚焦显微镜原位观察方法,研究了大热输入用TiNbV微合金钢在模拟焊接热循环作用下焊接热影响区(HAZ)晶粒长大过程及相变的规律. 热循环过程中加热温度升高至860 ~ 980 ℃时,发生由铁素体和珠光体向奥氏体的转变,1 100 ℃时,奥氏体晶粒开始有明显长大的趋势,1 300 ~ 1 400 ℃时,晶粒以合并长大方式迅速长大;冷却过程中温度降低至1 400 ~ 1 350 ℃时,晶粒以晶界迁移方式缓慢长大,660 ~ 580 ℃时,发生奥氏体迅速向贝氏体转变,焊接HAZ主要由贝氏体与铁素体组成,贝氏体的尺寸是由奥氏体晶粒大小决定的. 热循环高温停留时间延长,奥氏体与贝氏体的形成、终了、转变温度区间均有下降. 结果表明,组织中先共析铁素体含量先降低后增加,贝氏体含量降低,多边形铁素体消失,先共析铁素体含量增加,冷却组织趋于均匀粗大. 焊接过程中,选择合适的高温停留时间可提高组织中IAF的含量,提高力学性能.     

大热输入焊接用EH40船板钢焊接热影响区组织转变与力学性能

河钢集团采用氧化物冶金技术开发出了大热输入焊接用EH40船板钢，利用DIL805L淬火相变膨胀仪结合焊接热模拟技术，研究了EH40船板钢焊接热影响区(HAZ)连续冷却转变行为和不同冷却速度下HAZ的组织转变。同时，采用Gleeble-3800热模拟试验机对EH40船板钢进行焊接热模拟试验，并对其焊接HAZ力学性能进行了测定。焊接HAZ连续转变曲线(SHCCT)表明，当冷却速率≤1 ℃/s时，主要发生铁素体/珠光体转变；随着冷却速率增大至2 ℃/s时，贝氏体开始析出;当冷却速率在2～3 ℃/s时，发生铁素体/珠光体和粒状贝氏体转变；当冷却速率在5～10 ℃/s时，发生铁素体/粒状贝氏体转变；而且随着冷却速率增大，粒状贝氏体所占比例逐渐升高；当冷却速率增大至15 ℃/s时，开始出现板条状贝氏体；当冷却速率在30～100 ℃/s时，开始出现马氏体，并且马氏体所占比例逐渐升高。另外，焊接热模拟和冲击试验结果表明，经过200 kJ/cm热输入焊接热模拟后，EH40船板钢HAZ在-40 ℃下的平均冲击吸收能量为205 J，远大于国标要求的41 J。采用扫描电镜及配套的能谱仪对EH40船板钢焊接HAZ析出粒子进行了分析，结果表明(Ti,Mn,Si,Mg)Ox-MnS粒子可以作为形核质点促进焊接HAZ针状铁素体的形成，有效地提高了焊接HAZ的低温韧性。     

镀锌薄板TIG拼焊的焊缝组织及成形性能

采用钨极惰性气体焊对镀锌薄板 SGCC 实施等厚拼焊,测试分析了拼焊板焊接接头的金相组织、显微硬度,并对拼焊板和母材试样进行杯突试验.结果表明,在拼焊过程中,母材的散热情况不同会造成焊缝金相组织在靠近母材的局部区域有很大差异.焊缝熔合区组织为粗的片状与块状先共析铁素体沿柱状晶界分布,晶内为魏氏体组织和片状珠光体,热影响区为块状的珠光体和铁素体,导致了焊缝及其热影响区的硬度均高于母材,对拼焊板的整体成形性能产生负面影响;同时,焊缝杯突值较母材有一定程度的降低,揭示其焊缝深冲性能低于母材.

Abstract：

The microstructure and micro-hardness of welded joint of SGCC by tungsten inert-gas (TIG) welding are studied, and the cupping test of Tailor-welded blank and base metal are studied.The results show that in the welding process, the microstructure of weld will have great diversity at local region closing parent metal because of the different cooling condition of the parent metal. The microstructure of welding fusion zone is massive sheet proeutectoid ferrite distribution along the columnar grain boundaries, intragranular organizations are Widmanstatten and sheet pearlite structure, and the microstructure in HAZ is massive pearlite and ferrite, which make the micro-hardness value of welding seam and HAZ higher than that of base metal and lead negative influence to the formability of Tailorwelded blank. The cupping value of weld seam reduces to some extent compared with that of base metal, which indicates that the formability of weld seam is not good as that of base metal.     

Effect of controlled rolling and cooling on the microstructure and mechanical properties of 60Si2MnA spring steel rod

The effect of controlled rolling and cooling process parameters, such as finish rolling temperature, loop-laying temperature and the cooling rate in the process from the loop layer to the coil station, on the microstructures and mechanical properties of 60Si2MnA spring steel rod were carefully investigated by thermal simulation, tensile tests and quantitative metallography. Experimental results indicate that the microstructure is mainly determined by finish rolling temperature, especially the cooling rate in the process from the loop layer to the coil station. In a given range, the more rapid the cooling rate, the thinner the interlamellar pearlite spacing, the less the proeutectoid ferrite bulk volume and the smaller the average ferritic grain size. Low finish rolling temperature is in favor of decreasing pearlite colony size. Therefore, low finish rolling temperature followed by properly accelerated cooling is suggested so as to improve its cold workability.     

焊后冷速对大型石油储罐用钢热影响区组织性能影响

利用热模拟技术研究了焊后冷却速度对大型石油储罐用钢焊接热影响区组织性能的影响。研究发现:随着冷速的降低,焊接热影响区的硬度显著降低,焊接热影响区的主要组织由板条贝氏体到粒状贝氏体再到针状铁素体。     

低碳Ti-Nb系列钢焊后显微组织和性能

研究了焊接热模拟工艺参数中,冷却时间t8/5对Ti-N和Ti-Nb-N两种成分系列钢热影响区（HAZ）显微组织和冲击韧性的影响,用光学显微镜和电子显微镜（SEM,TEM）观察了不同试样的HAZ中,铁素体（F）和粒贝组织的特征,特别是M-A组元的形态、数量和分布,分析了不同冷却速度产生的显微组织和冲击韧度的关系,探讨了微量合金元素Ti、Nb、N的添加对焊后试样HAZ组织和韧性所起的作用。结果表明,随t8/5趋缓,Ti-N系列钢中F数量增加,粒贝数量减少,M-A组元由长条状变为方块状,韧性相应大幅提高,而Nb的添加抑制了F的生成,有利于产生侧板条状粒贝,对韧性的改善不利。     

B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等方法,研究了B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能。结果表明:接头抗拉强度优于母材B级钢,弯曲性能良好;B级钢侧HAZ冲击值较低;焊缝组织为先共析铁素体+针状铁素体,B级钢侧HAZ为铁素体+网状珠光体,晶粒粗大。     

2205双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

采用热模拟法研究了2205DSS焊接HAZ的组织与性能，探讨了冷却时间对模拟HAZ冲击韧性的影响规律。结果表明：冷却时间对组织及性能有很大的影响，随冷却时间的延长，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，冲击韧性增大：随冷却时间延长，模拟组织显微硬度降低，而且模拟组织中铁素体的硬度低于奥氏体的硬度：固定冷却时间t8／5时，随冷却时间t12／8的增加，冲击韧性提高：固定冷却时间t12／8时，随冷却时间t8／5的增加，冲击韧性降低。     

X80管线钢及其接头的低温韧性和显微组织

分别利用示波冲击韧性试验、硬度试验和光学显微镜、透射电镜研究了X80管线钢及其焊管接头的力学性能和显微组织。试验结果表明，X80钢及其焊管接头具有良好的韧性，其中焊缝的韧性最高，焊接热影响区粗晶区因受焊接热效应引起晶粒粗化和形成脆性组织，故韧性最低。试验钢由针状铁素体和少量块状铁素体组成，焊缝为典型的针状铁素体组织，焊接热影响区粗晶区以粒状贝氏体为主。焊接热影响区熔合线附近的硬度值最高，越远离熔合线硬度值越低，并逐渐接近母材的硬度值。     

Microstructure and properties of HAZ for X100 pipeline steel

In general, the weld thermal cycle results in significant changes in microstructure and mechanical properties of the weld heat affected zone ( HAZ) . The microstructure, microhardness and low temperature impact toughness of HAZ for X100 pipeline steel were studied by means of welding thermal simulation. Influence of cooling time on the microstructure and properties in coarse-grained heat affected zone ( CGHAZ) was investigated. The results illustrated that polygonal ferrite and a small amount of granular bainite were obtained when the cooling time t ₈/5 is larger than 1 500 s. Mainly granular bainite was formed when the cooling time t ₈ / 5 is in the range of 1 500 s to 100 s. Bainite ferrite was observed when the cooling time is smaller than 60 s. Martensite appeared in the CGHAZ with the 20 s cooling time. The value of microhardness in the CGHAZ was higher than that of base metal ( BM) when the cooling time t 8/5 is smaller than 100 s. The CVN absorbed energy in the CGHAZ was higher than the value of BM when the cooling time t 8/5 is smaller than 30 s     

RESEARCH ON TRANSFORMATION OF GRANULAR STRUCTURE IN LOW CARBON Mn–Si STEEL

对低碳Mn--Si钢中的粒状组织进行了实验研究, 考察了粒状组织中小岛的形状及其分布. 结果表明, 不含Cr时, 空冷后形成了由先共析铁素体基体+岛状物所组成的粒状组织,其中的岛状物形态及分布可以是无规则的, 也可以是长条状的小岛沿一定方向分布于基体上. 对于这2种形态的粒状组织, 尤其是对后者形态的形成和铁素体基体的分析表明, 小岛的形状和分布是先共析铁素体形态的反映, 条形规则排列的小岛可能受先共析铁素体基体台阶长大机制控制, 粒状组织小岛在一定条件下也可能具有方向性. 加适量Cr后, 连续冷却后的组织中不出现粒状组织.