Ti、B微量元素对焊缝金属韧性的作用

研究了Ti、B微量元素对焊缝金属韧性的作用，研究表明加入Ti、B微量元素有利于改善焊缝金属韧性。但要注意Ti、B微量元素之间的配比才有获得高韧性的焊缝。     

合金元素Ti、B对15Mn、VN钢焊缝金属组织及性能的影响

在用埋弧焊接法焊接15MnVN钢桥梁结构H形杆件角焊缝时,如何获得强度与母材相适应,而韧性高的焊缝金属是个主要问题。本文通过调整焊缝金属含锰量来控制金属的强度,使之与母材相适应。通过向焊缝金属里同时添加硼、钛与锰量适当配合,改善铁素体形态,细化铁素体晶粒以得到高韧性的焊缝金属。文中对B、Ti、Mn等元素对焊缝金属组织及韧性的影响进行了论述。提出焊缝金属含Ti 0.01～0.02％、B 0.005～0.007％、Mn 0.74～1.13％为宜。并为拟制适用于15MnVN钢角焊缝埋弧焊用的新焊剂提供了理论基础。     

б_b≥50kgf/mm~2级焊缝金属韧性的研究

为提高焊接结构质量,防止脆性断裂,本文针对市售的J507焊条冲击韧性低和不稳定的缺点,系统地研究了Ti、B微量合金元素对б_b≥50kgf/mm~2级焊缝金属却贝冲击韧性的影响。结果表明,当焊缝金属中的钛、硼含量适当时,可细化焊缝金属组织、改变铁素体形态,显著提高了焊缝金属的冲击韧性。为改造老产品,提高韧性,延长焊接结构的使用寿命,提供了新的途径。     

自保护药芯焊丝韧化机理及电弧特性的研究进展

在回顾自保护药芯焊丝发展历程的基础上,重点介绍了自保护药芯焊丝焊缝金属的韧化机理。夹杂物对焊缝韧性的影响主要取决于夹杂物的形状和尺寸,尺寸在0.2~1.0μm之间的圆形夹杂物易成为针状铁素体(AF)的形核中心,有利于提高焊缝的韧性;高铝焊缝保持较高韧性的最佳铝氧比约为0.84;在药芯中加入适当的Li、Zr、Ti、B、Ni、Ce等元素,可改善焊缝的冲击韧性。此外,概括了自保护药芯焊丝的熔滴过渡模式和飞溅形成机理。     

硼对低合金高强钢大热输入焊缝韧性的影响

对不同硼(B)的质量分数的低合金高强钢大热输入焊缝进行组织性能研究,分析、讨论B对低合金高强度(High strength low alloy, HSLA)钢焊缝韧性的影响规律。研究表明,低合金高强钢焊缝中适量增加B元素质量分数可提高组织中针状铁素体质量分数,有效细化焊缝组织,而当B元素过量时则使焊缝组织中的针状铁素体质量分数下降,组织粗化。同时,适量B元素还可抑制晶界先共析铁素体的产生;随着焊缝中B质量分数的增大,贝氏体转变得到促进,M-A组元总量提高,从不含B时的2.4%提高到B质量分数为0.008 8%时的5.7%,且其尺寸也相应增大,由平均尺寸2.14 μm增加至2.83 μm。由于B质量分数增加先促进针状铁素体后促进贝氏体形成,因此其对焊缝韧性的影响呈现抛物线变化规律,即低温冲击吸收能量随着B质量分数的增加先上升后下降。在焊缝Ti质量分数约为0.03%的条件下,B质量分数为0.005 2%时,焊缝获得了最佳的低温冲击韧度。     

防止脆性断裂的设计中宽板试验数据的应用(一)

本文所给出的25mm厚、BS 4360:55E钢宽板试验数据,表明在低应力脆性断裂情况下,焊缝金属的韧性对温度有显着的影响。根据现用的评定技术,如果焊缝金属选择正确, 最低工作温度可能降到-90℃。但是对于-55℃以上的中等温度,焊缝金属的韧性不一定要配合母材钢板的水平。     

一种风机转子用FV520（B）不锈钢碱性焊条的研制

根据风机叶轮焊接接头强韧性对高性能焊条的要求,结合焊材设计的组织匹配原则,通过金相分析、力学性能测试、断口观察等方法,研制了一种力学性能和工艺性能都较为优异的焊条。结果表明,所研制焊条熔敷金属的合金系为Cr—Ni—Nb—Cu—Ti,其力学性能优于FV520（B）专用焊务;Mo、Nb、Ti、Cr等合金元素的富铬碳化物和合金碳化物M02C3、NbCrN、Ti（C,N）提高了熔敷金属的强韧性;焊缝区和HAz的组织均为回火索氏体（SH）＋板条马氏体（M）＋残余奥氏体（A＇）＋二次析出相;1#、2#、4#焊条的断裂机理为准解理断裂,而3#焊条的断裂机理为韧窝加解理的复合型断裂。     

氩气保护对埋弧焊焊缝氧氮含量和冲击韧性的影响

高洁净度钢铁材料的出现给埋弧焊焊缝金属的纯净度提出了挑战，而且焊缝金属中氧、氮含量偏高，严重地损害了接头的韧性。研究了在埋弧焊过程中采用氩气保护对焊缝氧，氮含量和冲击韧性的影响。结果表明，采用氮气保护使焊缝金属中的氮含量减少，而对氧含量的影响则不大，低温冲击试验表明，用氮气保护使埋弧焊接头的冲击韧性提高近50%。     

焊材冶金特性对不锈钢焊缝金属超低温韧性的影响（上）

介绍了超低温用不锈钢的焊接性,分析了超低温不锈钢焊接材料的冶金特性及影响因素,探讨了超低温不锈铜焊接材料的类型对焊缝金属韧性的影响。结果表明,奥氏体不锈铜的焊接性是很好的,但如果焊接材料选用不合造．或施焊工艺不正确,亦会出现焊缝热裂倾向和焊缝超低温韧性不达标等问题。影响焊接材料冶金特性的主要因素是焊缝组织、化学成分、熔渣性质和工艺参数等,对焊缝超低温冲击能量不利的影响因素主要来自药皮、药粉、焊剂及焊接工艺。焊接材料的类型对不锈钢焊缝金属超低温冲击能量有明显的影响,鸽极氩弧焊焊材的;中击吸收能量最高,焊缝韧性储备最大,其次是气体保护焊焊材,电焊条、药芯焊丝和埋弧焊焊接材料焊缝金属的低温冲击能量也能达标,有的韧性储备还很不错。     

30CrMo钢和40CrNi钢埋弧自动焊焊缝金属的强韧化研究

对３０ＣｒＭｏ和４０ＣｒＮｉ钢埋弧自动焊焊缝金属的强韧化进行了初步研究。结果表明控制好焊缝金属的合金化程度,能细化针状铁素体,阻止Ｍ－Ａ组元脆化、使焊缝金属达到良好的强韧性配合,并且能有效地防止焊拉结晶是裂纹的生产。     

低温高韧性药芯焊丝性能试验研究

对国产药芯焊丝 YJ5 0 7和 YJ5 0 2进行了焊接工艺试验 ,观察了药芯焊丝熔敷金属的显微组织 ,分析了药芯焊丝的熔敷金属化学成分。进行了药芯焊丝所焊焊接接头的低温冲击试验及焊接接头的常温拉伸试验。结果表明 ,国产药芯焊丝 YJ5 0 7和 YJ5 0 2具有良好的焊接工艺性能 ,其熔敷金属扩散氢含量较低 ;YJ5 0 7药芯焊丝的熔敷金属中含有一定量的镍 ,细化了先共析铁素体 ,提高了其低温韧性 ;YJ5 0 2药芯焊丝的熔敷金属含有一定量的钛和硼 ,易于形成针状铁素体 ,从而提高其低温韧性。     

钢轧辊局部冷焊焊缝显微组织控制

在钢轧辊局部缺陷冷焊焊缝中,研究了多元强碳化物元素和RE元素对碳化物数量、形态和基体组织的影响。结果表明,经Nb、Ti、V、Zr、RE的综合作用,促进了碳化物早期、大量弥散析出,抑制了导致脆化的沿柱状晶界的网状析出;由于C主要补固定在第二相,使其固溶态份额降低而导致奥氏体“贫C”,从而形成低碳板条马氏体而避免了韧性较差的高碳马氏体基体产生,显著提高了焊态韧性的冷焊抗裂性。     

EFFECT OF DYNAMIC LOADING ON FRACTURE BEHAVIOR OF WELDED JOINTS OF STRUCTURAL STEEL

To investigate the effect of dynamic loading on fracture behavior of welded joints of structural steel Q23SB and 16Mn in common use and compare the earthquake resistances of the two kinds of materials, dynamic tension and fracture toughness tests are carried out at room temperature. On the basis of the tests, the stress-strain fields near the crack tip of the compact specimens are analyzed by three-dimensional finite element model. The test results and finite element analysis results show that, the fracture toughness of welds and base metal of 16Mn steel increases with the increment of loading rate. Compared with 16Mn steel, Q235B steel is more sensitive to dynamic loading. The fracture toughness of welds of Q235B is comparatively low under static loading and dynamic loading at room temperature. Compared with the static loading, the fracture toughness of Q235B parent metal under dynamic loading decreases by about four times. Therefore, it can be concluded that compared with 16Mn steel, the earthquake re     

钢焊接接头的强韧性设计原则的研究

根据深缺口试验结果及其分析,统一了国内外焊接工作者在焊接接头的抗断裂性能方面对焊缝与母材的强韧匹配原则存在的似乎相互矛盾的认识,提出了新的钢焊接接头的强韧性设计原则。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

不同强韧性组配的16Mn钢焊接接头的断裂性能和裂行为

对16Mn钢不同组配焊接接头的断裂性能和断裂行为进行了试验研究。认为在高应力塑性断裂和高应力脆性断裂状态下,16Mn钢接头的断裂强度为焊缝强度和接头各部分塑性变形能力所决定,提高焊缝强度以及提高焊缝和母材的塑性均有利于提高接头的抗断裂能力;在低应力脆性断裂状态下,接头的抗断裂性能是可以根据焊缝的低温冲击韧度进行评价的。焊接接头各部分塑性变形能力及其相互关系对焊接接头的断裂行为具有不可忽视的影响,是评价接头断裂性能的重要依据。     

不同类型接管安全端焊接接头常温断裂韧性对比研究

对带镍基合金隔离层和无隔离层两种不同类型接管安全端焊接接头的常温断裂韧性进行对比研究,研究结果表明:接头焊缝区的J-R阻力曲线和断裂韧性高于SA508区域,低于316L区域。界面裂纹的J-R阻力曲线和断裂韧性最低,界面区域的延性裂纹起裂和扩展阻力最小。带隔离层接头中熔合区、热影响区和焊缝中心区的J-R阻力曲线和断裂韧性J 1c略高于无隔离层接头的对应区域。无隔离层接管安全端接头的J-R阻力曲线和断裂韧性可以达到带隔离层接头的水平。     

焊后热处理对BHW35钢焊接接头组织性能的影响

对采用E7015-D2焊条焊制的BHW35钢厚壁对接焊接接头分别采取不同冷却速度的焊后热处理制度,进行了弯曲、拉伸、冲击韧性等力学性能、金相组织及扫描电镜断口分析对比,指出采用正火＋回火空冷＋消应力退火热处理能使焊接接头组织及强韧性满足使用要求,而缓冷工艺使母材性能不能很好恢复,接头横向拉伸强度低于母材规定值的下限,冲击韧性低于空冷工艺,抗裂纹扩展能力下降。断口特征佐证了上述结果。     

Q690C粒状贝氏体钢MAG焊接头中M-A组元的演变及其对热影响区冲击韧度的影响

为了研究Q690C低碳粒状贝氏体钢热影响区M-A组元演变及其对各亚区韧性的影响,采用全自动熔化极活性气体保护焊(Metal active-gas welding, MAG)施焊并在接头各个区域开V型缺口进行冲击试验,分析各亚区韧性与各亚区组织、断口、M-A组元统计结果之间的对应关系。结果表明,焊缝为针状铁素体,断口上韧窝细小密集,呈韧性断裂,虽然M-A组元数量很多,且存在于晶界,但是由于尺寸小,大都为块状,所以对冲击韧度影响不大;熔合区与粗晶区均为上贝氏体,且M-A组元大多以长条状分布于上贝氏体板条束间;其中熔合区的冲击韧度最差,系粗大基体引发的解理断裂;其余各亚区韧性接近母材,无明显恶化,M-A组元多呈较小块状,存在于晶界。由上述结果可知,M-A的分布、尺寸与形态的演变受控于为领先相的基体组织;细小的贝氏体基体及针状铁素体基体可弥补M-A组元对韧性的危害;组织控制仍应以基体组织控制为重点。