细晶Q345低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用埋弧自动焊法对30 mm细晶Q345C低合金高强钢进行焊接,用金相显微镜观察焊接接头微观组织,并检验接头拉伸、弯曲及冲击性能。结果表明,细晶Q345母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,焊接接头焊缝金属与母材强度相似。焊缝外观平整、组织均匀,焊缝和热影响区均具有良好的冲击韧性,焊接接头可以满足使用要求。     

桥梁钢Q420qD焊接热影响区组织性能研究

桥梁钢Q420q要求同时具有优异的强韧性和良好的可焊性,焊接热影响区(HAZ)的显微组织和性能直接影响构件焊接接头质量。20 mm厚度控轧控冷型Q420qD钢板在不进行焊前预热和焊后热处理条件下进行焊接试验,并针对其焊接热影响区的组织和性能展开分析研究。结果表明:当焊接线能量为15 kJ/cm时,焊接接头的力学性能达到国家标准;焊接接头各区域断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂形貌;-20℃冲击功≥279 J,超过国家标准要求值;焊接接头区域未出现明显的软化、硬化现象;焊缝显微组织以针状铁素体为主,能有效阻碍裂纹扩展;熔合线显微组织包含粒状贝氏体、侧板条铁素体、针状铁素体和多边形铁素体;粗晶区的显微组织为粒状贝氏体、板条贝氏体、针状铁素体及少量多边形铁素体的混合组织;细晶区的显微组织为大量多边形铁素体、珠光体及少量渗碳体。     

Q420GJ钢双丝埋弧焊接试验

通过双丝埋弧焊接工艺性能试验、焊接接头力学性能试验及组织结构分析等,对Q420GJ钢的焊接性能及相关组织结构进行了研究。结果表明:焊接接头综合力学性能优良,接头抗拉强度达到590MPa,焊缝-40℃冲击功平均值KV2达到119J;热影响区的韧脆转变温度在-30℃附近;焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体。     

TMCP桥梁钢焊接接头组织性能研究

采用CO_2气体保护焊对50 mm TMCP桥梁钢Q420q E进行焊接,用金相显微镜观察焊接接头微观组织,并检验接头拉伸、弯曲及冲击性能。结果表明,焊缝外观平整、组织均匀,焊缝和热影响区均具有良好的冲击韧性,焊接接头强度可以满足使用要求,TMCP桥梁钢焊接性能优良。     

高性能WNQ690钢气体保护焊试验研究

以WNQ690钢为研究对象,采用气保护焊接工艺,焊接线能量控制在15kJ／cm,WER70NH匹配WNQ690钢进行焊接,研究WNQ690钢焊接性能及焊接组织结构。接头抗拉强度为750MPa,冷弯性能优良,焊缝-40℃平均冲击功为137J,熔合线及热影响区冲击功均达到较高水平,焊接接头的HV10硬度在234-300之间,说明WNQ690钢淬硬倾向较小。WNQ690钢材的组织为回火贝氏体,焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体和少量的先共析铁素体,焊接热影响区的细小贝氏体组织使焊接热影响区具有较高的冲击韧性。     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

K-TIG焊接中厚板的工艺窗口改进

针对穿孔深熔氩弧焊(K-TIG)工艺焊接8 mm厚Q235低碳钢板时焊接过程不稳定、焊接工艺窗口小等突出问题,首次提出在焊接工件背部铺加保护焊剂的方法改善焊接过程。采用对接焊的方式,在不开坡口、焊接过程不添加焊丝的情况下,达到单面焊双面成形的效果。最终成功的采用430～480 A范围内的直流电流对8 mm厚的Q235低碳钢进行了焊接,将焊接电流窗口扩大到50 A同时也显著的提高了焊接过程的稳定性。同时,在扩大焊接电流窗口之后,系统研究了不同焊接电流下焊接接头的组织性能。研究结果表明:在不同焊接电流下得到的焊接接头中,组织分布以及力学性能分布呈现出相同的状态。焊缝区的组织均由铁素体+珠光体+魏氏组织组成;熔合区由魏氏组织组成;热影响区由铁素体+少量的珠光体组成;此外随着焊接电流的增加,焊接接头背部的熔宽有略微增加;在焊接接头中,熔合区处硬度值最高,其次是焊缝区,之后是热影响区,母材的硬度值最低;焊接接头最终的拉伸断裂位置是在热影响区处。      

高强度桥梁钢Q500qE角焊缝焊接工艺研究

采用CO_2气体保护焊和埋弧自动焊进行高性能桥梁钢Q500qE熔透及T型角焊缝的焊接工艺试验,结果表明,焊接接头成形良好、机械性能达到要求,焊缝组织以针状铁素体为主,热影响区组织以贝氏体为主,保证了接头良好的强韧性。利用本试验焊接工艺焊接的角焊缝各项检验均合格,本试验焊接工艺及钢板、焊材可用于大跨度桥梁角焊缝的焊接施工。     

煤矿液压支架用高强钢的焊接性能

为了实现Q550D高强度中厚板的高质量焊接,从而促进其在煤矿液压支架领域的推广应用,采用CO₂半自动气体保护焊对煤矿液压支架用550 MPa级高强度中厚板进行了焊接试验,采用金相显微镜观察了焊接接头的显微组织,采用电子背散射技术和透射电子显微镜观察了焊接接头粗晶区的晶体学特征和精细形貌,采用拉伸和冲击试验机测定了焊接接头的综合力学性能。结果表明,焊接接头的屈服强度为655 MPa、抗拉强度为747 MPa、断后伸长率为18.5%,在母材处发生断裂;焊缝、熔合线、熔合线向外1 mm、熔合线向外3 mm和熔合线向外5 mm处的-20℃冲击吸收功分别为82、113、106、124和159 J;焊缝、粗晶区、细晶区、临界区和母材各区域的平均硬度值分别为294.07HV、293.18HV、264.67HV、275.02HV和278.49HV。与母材相比,焊缝和粗晶区为局部硬化区,硬化率分别为5.59%和5.27%,细晶区和临界区分别为局部软化区,软化率分别为4.96%和1.25%。高位错密度的针状铁素体板条纵横交错、彼此咬合,可有效阻碍裂纹的扩展,从而改善了粗晶区的力学性能...     

焊接材料对双金属复合板焊接接头性能的影响

为研究焊接材料对Q235B/304双金属复合板焊后性能的影响,采用手工焊条电弧焊方法焊接 Q235B/304双金属复合板,焊接材料分别为THNi317焊条和THA062焊条。利用光学显微镜及EDS（X射线能谱仪）分析了焊接接头金相组织和合金元素在熔合线两侧的分布情况,并进行了焊接接头力学性能试验。结果表明,两种焊条的焊缝组织主要均为奥氏体γ和少量δ铁素体。THNi317焊接材料可以更加有效控制碳元素扩散以及铬和镍合金元素稀释。采用两种焊条获得的焊接接头抗拉强度和硬度均满足标准要求,但是采用THNi317焊条获得的焊缝和热影响区比采用THA062焊条获得的焊缝和热影响区具有更好的冲击韧性。     

X100级管线钢CO_2气体保护焊接试验研究

通过拉伸、冲击、硬度、焊后热处理等试验方法,研究了不同焊接热输入量对CO_2气体保护焊接条件下X100级管线钢焊接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着焊接热输入量增加,显微组织逐渐粗化;当焊接热输入量为1.91 kJ/mm时,焊缝中粒状贝氏体数量增多,针状铁素体数量减少,晶粒和M-A组元尺寸明显粗化,焊接接头的强韧性、硬度均下降;当焊接热输入量为1.17 kJ/mm时,其焊接接头能获得最佳的力学性能和显微组织。经过焊后热处理,距离焊缝2~4 mm处HAZ的HV10硬度为230~240,下降明显,焊缝硬度波动变小,距离焊缝4~6 mm处的HAZ和母材硬度变化不大。     

Q550D高强度钢板组织及焊接性能分析

包钢通过成分优化和轧制工艺的优化研制了工程机械用高强度钢Q550D。通过热影响区最高硬度、插销试验、斜Y坡口焊接裂纹试验对Q550D高强度钢的焊接性能进行分析,研究结果表明:Q550D钢板热影响区最高硬度(HV10)为297。插销试验结果表明,在中等拘束条件下,采用HS-70焊丝焊接20 mm厚Q550D钢板,不预热没有裂纹的产生。同时斜Y坡口焊接裂纹试验表明对于20 mm厚Q550D钢板,在不预热条件下焊接,两组试样表面裂纹率和断面裂纹率均为零。     

X80管线钢闪光对焊热模拟试验

X80管线钢是目前应用最广泛的油气运输材料，因需满足长时间、长距离的服役条件，要求其具有更高的焊接性能，而闪光对焊技术由于焊接质量好、效率高，可满足X80管线钢的焊接需要。利用Gleeble-3800热模拟试验机对X80管线钢进行了闪光对焊模拟试验，采用金相显微镜观察焊缝、热影响区及母材处金相组织，采用显微维氏硬度计测定了各区硬度，确定了最优焊接参数。结果表明：在Gleeble热模拟试验机进行闪光对焊模拟试验，模拟焊接效果良好；不同工艺参数下焊接接头焊缝处金相组织为贝氏体，热影响区组织为贝氏体和铁素体，母材为铁素体和珠光体组织；不同焊接参数下，试样热影响区硬度最高，焊缝区次之，母材硬度最低；为获得优异的焊接接头，最优焊接参数为闪光速度1 mm/s、闪光流量6 mm。     

HR800CP复相高强钢板焊接接头的显微组织和力学性能

采用激光焊、80%Ar+20%CO_2混合气体保护焊匹配CHW-60C焊丝,对HR800CP复相高强钢板进行了焊接,对其焊接接头的显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:激光焊缝的焊缝中心和热影响区组织为马氏体和贝氏体,焊缝中心和热影响区硬度值均高于母材,弯曲180°时未出现沿焊缝的开裂情况,接头抗拉强度为799 MPa,低于母材的抗拉强度,原因是焊缝的表面有凹陷。混合气体保护焊接头焊缝组织为针状铁素体、块状铁素体,粗晶区组织为板条状马氏体+贝氏体组织,正火区组织以贝氏体为主,熔合线附近存在相对较软的区域,接头的抗拉强度755 MPa,低于母材的抗拉强度。     

13MnNi6-3低温镍合金钢板焊接性能与组织研究

采用埋弧自动焊,焊接线能量控制在22～25 kJ/cm范围内,试验研究厚度30 mm的13MnNi6-3低温镍合金钢板的焊接性能。试验结果表明,13MnNi6-3低温镍合金钢板焊接后强韧性能良好,接头抗拉强度在536 MPa以上,焊缝位置-60℃冲击吸收能量均值137 J,热影响区位置-60℃冲击吸收能量均值198 J,韧脆转变温度不高于-71℃;焊接接头经580℃SR处理后,综合性能良好,强度和韧性没有发生明显变化;焊缝区金相组织为铁素体+珠光体,铁素体的形态有块状和针状两种;热影响区位置金相组织为多边形铁素体和珠光体组成,组织相对均匀细小。     

EH36大线能量用钢焊接接头组织与性能研究

为了研究EH36海洋平台用钢焊接工艺,对100 mm厚的EH36海洋平台大线能量用钢进行了大线能量埋弧焊焊接试验。焊后对焊接接头进行了综合性能测试和微观组织分析。结果表明,焊缝表面及中心部位组织由大量针状铁素体、少量先共析铁素体和少量M-A组元组成,焊缝接头具有良好的韧性。接头硬度测试表明,EH36大线能量用钢在100 k J/cm热输入条件下,焊缝及热影响区具备较好的硬度,满足热输入条件下焊接施工条件。     

水电站座环用特厚钢板S500Q-Z35焊接性能研究

根据265 mm厚S500Q-Z35钢板的化学成分,评估冷裂敏感性和再热裂倾向,并对钢板进行Z向窗形层状撕裂试验和T型接头模拟件焊接试验,试验未发现裂纹。按美国ASME标准进行焊接工艺评定,可焊接的最大厚度为350 mm。气体保护焊GMAW和手工焊SMAW焊接后母材组织为粒状贝氏体+索氏体+少量铁素体,热影响区靠近母材区域为索氏体组织,近焊缝区为板条马氏体,并有网状析出物,焊缝区组织为针状铁素体+网状、半网状的先共析铁素体。     

X65管线钢带状组织对焊接性能的影响

研究了X65管线钢不同级别带状组织对焊接接头的显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,焊接接头焊缝处有典型的焊缝组织贝氏体,热影响区含有少量的魏氏体、珠光体、晶内成核铁素体和多边形铁素体组织,焊接接头的拉伸断裂部位在焊缝处;带状组织越严重,焊接后的钢板强度和韧性均变差,因此在X65管线钢生产中要严格控制带状组织的形成.     

中温压力容器用钢15CrMoR焊接接头组织与性能研究

对60 mm厚度中温压力容器用钢15CrMoR进行埋弧焊接(SAW)试验，研究钢板焊态和焊后热处理态焊接接头的组织及性能。结果表明：焊态和焊后热处理态焊缝的组织均为针状铁素体+粒状贝氏体+先共析铁素体，粗晶区组织均为贝氏体，而细晶区组织稍有差别，其中，焊态细晶区组织为粒状贝氏体+铁素体+珠光体，焊后热处理态细晶区组织为粒状贝氏体，热处理前、后显微组织无显著变化。性能指标说明15CrMoR钢焊缝处强度高于母材，焊后热处理提高了焊接接头的低温冲击性能，降低了焊接接头硬度，具有较低的冷裂纹倾向，可焊性更好。     

1100 MPa级重型机械超高强吊臂钢焊接性能研究

通过Gleeble-3800试验机进行焊接过程热模拟,得出了Q1100D钢冷却过程中的CCT曲线。采用斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对不同热输入下焊接接头组织与性能进行了检测,结果表明包钢Q1100D重型机械超高强吊臂钢具有较好的抗冷裂性能。小热输入条件下可以实现室温下不预热焊接;较大热输入条件下,表面和断面未见冷裂纹,说明Q1100D钢板具有较好的抗冷裂性能。接头综合力学性能与组织性能评价结果表明,14 mm厚Q1100D钢板在1.05 kJ/mm的热输入下,焊接接头力学性能(拉伸、弯曲、冲击)处于最优状态。