耐蚀钢轨U68CuCr闪光焊工艺研究

耐蚀钢轨U68CuCr是新研发的钢轨品种,通过对预热闪光焊接工艺研究,制定出100m耐蚀钢轨闪光焊接工艺。根据试验结果可以得出,当焊接热输入量在6 600~6 700kJ,预热达到10次,预热峰值短路电流71.3kA,短路时间3~4s,快闪时间1.2~1.5s,顶锻力达到420kN,顶锻量为11~12mm,焊接总耗时130s,焊接后的钢轨焊头各项性能满足TB/T 1632-2005《钢轨焊接》的要求。按照该闪光焊工艺焊接的钢轨,已在京广铁路上使用。     

预热温度对焊接珠光体钢轨钢力学和断裂性能的影响

本文研究了预热温度对开槽焊接珠光体钢轨钢力学、断裂性能、硬度和显微组织的影响。用气体保护金属极电弧填充材料模拟缺陷修复之前,开槽的轨头被预热到200℃,300℃,350℃和400℃。另外一个未预热室温（RT）焊接试样用作对比研究。母材的抗拉强度,屈服强度和断后伸长率分别：1146MPa,717MPa,9．3％。200℃预热时,焊接钢轨的最佳性能指标分别为：l023MPa,655MPa,4．7％。根据这个,最佳的焊接效率为89．2％。母材钢轨的平均断裂韧性K。为127MPa·m 0.5,而焊接接头（200℃预热）最好的断裂韧性为116．5MPa·m0.5。另外,焊缝、熔合线和热影响区（HAZ）的平均硬度值分别为313．5HB、332HB和313．6HB,而母材硬度大约为360HB。200℃预热时焊缝组织主要为贝氏体和针状铁素体相。     

低合金耐磨钢板NM450焊接性能研究

以20 mm厚NM450级别低合金耐磨钢板为研究对象,分析母材的成分、组织及性能特点,通过斜Y坡口焊接裂纹试验研究该钢种的焊接冷裂纹敏感性以及焊接接头的综合力学性能。结果表明:采用BHG-3焊丝、80%Ar+20%CO2混合气体保护、预热135℃的焊接工艺可以防止冷裂纹产生,焊接接头的抗拉强度达到880 MPa,弯曲性能良好,焊缝金属及焊接热影响区-20℃冲击功平均值均高于100 J。     

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。     

新型工程机械用Q550钢气保焊性能研究

采用Φ1.2mm的WH70-G的实芯气保焊丝对16mm厚的新型Q550D钢板进行富氩气体保护对接焊,针对焊接接头分析了显微组织,进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能检测。接头断面上没有发现气孔、夹杂、裂纹等明显缺陷,焊缝区组织为针状铁素体+先共析铁素体,热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体;接头抗拉强度达到760 MPa,断裂位置均位于母材,D=3a,180°冷弯试验合格,接头塑性良好,焊缝、熔合线、热影响区-20℃冲击功均大于47J。表明所采用不预热的焊接工艺能够满足Q550D钢的焊接技术要求。     

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。     

钢轨闪光焊接头轨腰水平裂纹的原因分析

通过金相显微镜和电镜检验了钢轨接头轨腰水平裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹源区存在大量呈韧窝形貌的木纹状区域,并且发现裂纹由钢轨-侧向焊缝扩展,裂纹尖端止裂于焊缝,裂纹表面存在脱碳的现象,证实了裂纹产生于焊接的高温阶段,属焊接热裂纹。     

TC4钛合金TIG焊接头组织及缺陷分析

针对20 mm厚钛合金开展了TIG焊接工艺试验,采用两种不同的焊接热输入,从组织、性能及焊接缺陷等方面对接头进行了研究。结果表明:接头焊缝区的马氏体较熔合区及热影响区的马氏体分布更加弥散,热影响区马氏体的数量更少且更为细小;焊缝晶粒尺寸随着焊接热输入的增大而增大,晶粒内部的马氏体尺寸也越大且分布越弥散;焊接速度过快是导致气孔缺陷的主要原因,也是严重降低接头力学性能的重要原因。应严格控制焊接热输入,防止接头晶粒粗大,避免产生异常组织和裂纹等缺陷。     

60公斤/米钢轨宽焊缝铝热焊缓冷试验小结

前言 为了适应铁路运输事业向大运量、高速度发展,我国部分铁路干线采用60公斤钢轨铝热焊无缝线路试验,取得了较好的效果,为无缝线路的实施,创造了良好的开端。 但近年来,在无缝线路的个别地段的个别钢轨上出现焊接区穿焊缝断裂现象,而这种断裂现象往往容易出现在冬季焊轨上。 经二部(冶金部、铁道部)有关单位研究认为:“材质及焊接工艺都没有问题”。我校建筑系陈岳源等老师在研究钢轨焊后残余应发现焊后钢轨残应力有明显增加而     

热输入对S43932超纯铁素体不锈钢焊接接头组织性能的影响

对1.0 mm厚度的S43932不锈钢冷轧板分别进行88、101、132、188 J/mm的钨极氩弧焊焊接,研究了焊接区的显微形貌和相组成。详细分析了垂直焊缝、平行焊缝和带缺口焊缝试样的拉伸性能及焊缝杯突试验结果,当热输入为101 J/mm时,焊接接头具有最佳的拉伸及成形性能匹配,之后随热输入＞101 J/mm,焊接接头抗拉强度和埃里克森杯突值急剧下降。焊接接头良好的力学性能与焊接区小尺寸晶粒的形成及大量富Ti(Nb,Ti)(C,N)相的析出有关。     

500MPa级高性能桥梁钢板的焊接性研究

结合焊接性理论分析,对500 MPa级高性能桥梁钢板开展了焊接热影响区最高硬度、斜Y坡口焊接裂纹和对接接头系列温度冲击试验研究。试验结果表明,试验钢的碳当量CEV为0.44%,Pcm为18%,在室温下焊接热影响区最高硬度为274 HV10,淬硬倾向小;采用焊条电弧焊和气体保护焊时,板厚≤32 mm时不需要预热;板厚32~60 mm时需要预热80℃;焊接热影响区的ETT50达到-60℃,具有良好的低温冲击韧性。试验钢板焊接性良好,可应用于高性能桥梁的建设。     

含硼低成本低碳贝氏体钢焊接性能研究

通过对安阳钢铁公司生产的含硼低成本低碳贝氏体钢AH70DB进行焊接性能研究,分别进行了焊接CCT曲线测定,焊接冷裂纹敏感性研究,以及对焊接热影响区组织性能、焊热热输入量、焊后热处理及焊接接头综合力学性能评定等内容进行了试验研究。研究表明,AH70DB钢淬硬倾向较小,对氢致开裂敏感性较低。在中等拘束条件下焊接,室温10℃以上不需预热;在苛刻拘束条件下,可实现低预热温度,预热温度50℃以上。采用推荐的焊接工艺焊接25 mm厚AH70DB钢板对接接头,焊接接头综合性能良好,能够满足工矿产品的使用要求。     

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。     

原位统计分布分析技术在表征钢轨焊接区域元素偏析中的应用

贝氏体钢轨经闪光焊后焊缝及热影响区出现的主要缺陷为C、Si、Mn、S元素的带状偏析,该缺陷的存在将直接影响闪光焊的焊接性能。通过低倍和金相组织分析得知,贝氏体钢轨焊接热影响区空冷处理后出现马氏体组织是造成C、Si、Mn、S元素偏析的主要原因。为了使上述偏析得以改善,相继对焊接热影响区进行1 200 ℃,持续8 h的回火热处理。实验采用原位统计分布分析技术先后两次对焊接后经空冷和热处理后的焊接热影响区进行分析,对两种工艺下C、Si、Mn、S元素的偏析情况进行对比。结果表明,完善回火工艺使得C、Si、Mn、S元素的偏析得到一定程度的改善,但始终无法完全消除,说明通过优化焊接工艺能够使得由元素偏析造成的缺陷得以改善,但始终无法彻底消除。     

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。     

LF21薄板搅拌摩擦焊工艺研究及微观组织分析

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为1．5mm的LF21薄板铝合金板在进行焊接试验,首次提出搅拌头旋转速度为5000r／min时的焊接工艺,实验结果表明：在焊接速度为70～105mm／min,压入量适中,并采用喷气冷却,可以获得较好的焊接接头,抗拉强度达到最大值111．530MPa。焊缝中存在3个组织变化区,其中焊核区内是细小均匀的等轴晶,焊缝两侧热机影响区组织存在较大差异,热影响区组织发生了回复、再结晶和粗化。     

生产强度高,焊接性能好的钢轨的方法

生产强度高、焊接性能好的钢轨的方法是,对具有特定成分的钢轨的轨头表面层,在特定的热处理条件下进行热处理,从而使钢轨具有高的强度,并保证焊接部分和焊接热影响区不受焊接过程的损害。热处理的条件是,冷却速度基本上与普通焊接过程的冷却速度相当,以便使钢轨的热处理部分具有高的抗拉强度。     

低合金高强度钢焊接热影响区断裂特性

本文采用插销法研究了低合金高强度钢焊接热影响区的断裂特性,并利用实际的焊接件测定了热影响区不同部位的冲击韧性,对断口进行了分析。试验结果表明,为防止焊接热影响区产生低应力断裂,来用预热措施是十分有效的,与不预热相比较,预热50℃时可使临界断裂应力提高80％左右,预热80℃以上时,断裂强度与母材强度相接近。断口观察结果表明,不预热时绝大部分为结晶断口,且以氢致准解理断口为主;预热时绝大部分是等轴韧窝断口,但也有少量沿晶和氢致准解理断口。焊接热影响区中熔合线上的冲击值最低,其断口形貌既不同于呈准解理的焊缝断口,也不同于热影响区其它部位的断口,是细小、均匀且无明显变形的韧窝状断口。     

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。     

激光电压对600MPa冷轧双相钢差厚板焊缝外观和组织性能的影响

利用固体脉冲Nd:YAD激光发生器焊接0.8mm和1mm厚的600MPa冷轧双相钢,采用光学显微镜、显微硬度计和万能试验机研究了不同焊接电压对焊缝外观、组织和性能的影响。结果表明:随着焊接电压的增大,焊缝外观缺陷逐渐增多;焊缝热影响区和焊缝宽度逐渐增加;焊缝区域贝氏体逐渐增多、马氏体逐渐减少;焊缝区域硬度明显增加,并且曲线呈马鞍形;通过拉伸试验可以验证焊缝区域的强度明显高于母材区域。