2205型双相不锈钢在板式热交换器中的应用

成功开发出了用于板式热交换器的2205型双相不锈钢波纹板片,研究了压制成型和电阻缝焊板片的耐蚀性能。结果表明,经压制和焊接的板片无有害相析出,没有破坏2205型双相不锈钢特有的耐蚀性能。已成功进行了2205型双相不锈钢波纹板片的工业化生产和应用。     

汽车排气系统用超纯铁素体不锈钢的焊接

分析了超纯铁素体不锈钢的焊接性,概括了汽车排气系统不锈钢管常用的焊接方法和焊接工艺。分析认为,超纯铁素体不锈钢焊接时的主要问题是焊接接头易产生晶间腐蚀和脆化,用超纯铁素体不锈钢制造汽车排气管,需要选择能量集中、热输入小、保护效果好的焊接方法和焊接参数。主要焊接方法有钨极氩弧焊、激光焊、高频焊和等离子弧焊。此外,组合焊接技术尤其是激光与其他热源复合加热的铁素体不锈钢管焊接研究等,是汽车排气管先进焊接方法的发展方向。     

耐硫酸露点腐蚀用Q345NS超大管径螺旋埋弧焊管的开发

采用低C、低S,添加Cr、Cu、Sb等合金元素和洁净化冶炼、控轧控冷工艺生产的耐硫酸露点腐蚀用Q345NS热轧卷板,通过优化成型器结构和焊接工艺参数,选用耐酸性焊接材料,控制焊接热输入、钢管成型残余应力等措施,开发出了耐硫酸露点腐蚀用Q345NS超大管径螺旋埋弧焊管,并对其化学成分、显微组织、力学性能、耐酸性能进行了检测。结果表明,焊管管体屈服强度为374～398 MPa,抗拉强度为498～526 MPa,焊缝抗拉强度为510～531 MPa,管体、焊缝及热影响区夏比冲击试验韧脆转变温度分别达到-50 ℃、-30 ℃、-30 ℃;按照GB/T 28907—2012附录A规定进行均匀腐蚀全浸试验,在温度20 ℃、硫酸浓度20%、全浸24 h以及温度70 ℃、硫酸浓度50%、全浸24 h两种试验条件下,与Q235B材质相比,Q345NS螺旋钢管耐硫酸露点腐蚀性能具有明显的优势;该钢管表现出良好的力学性能和耐酸性能。     

石油管道焊接接头组织及性能的研究

采用电弧焊和高频焊两种不同的焊接方法,对俄罗斯管道用低合金钢09FCФ和13XdФA进行了焊接。分析了两种试件的金相组织特点、力学性能和耐蚀性能,研究了热处理工艺对俄罗斯低合金钢管道焊接接头的性能和组织变化的影响,将试验结果与在H2S溶液中浸泡720h后的试件结果相比较。可以看出,用TBH焊完成的低合金钢焊接接头具有较高的塑性、冲击韧性和耐蚀稳定性,采用720℃的高温回火和从600℃开始的加速冷却,能够促使13XФA钢焊接接头获得较高的力学性能和耐蚀稳定性。     

Inconel601镍基高温合金焊接工艺研究

为了研究Inconel601镍基高温合金焊接工艺,基于材料的化学成分、力学性能、冶金性能等特性,选用ERNiCrCoMo-1焊材作为填充金属,通过控制热输入调整焊接参数,对Inconel601进行了焊接试验,并对焊接接头开展力学性能检测、腐蚀试验及金相分析。结果表明,通过控制热输入获得较大的冷却速度,并且在合金元素冶金作用下,熔敷金属获得良好的抗裂性,焊缝无结晶裂纹的产生,且焊缝成型美观;焊接接头具备优异的力学性能及良好的耐蚀性能。     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450℃、 650℃和850℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重,450℃和850℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650℃。     

UNS S31803双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺

为了研究TIP TIG焊接工艺在UNS S31803双相不锈钢焊接中的应用,采用TIP TIG焊接工艺在纯Ar气体环境下对UNS S31803双相不锈钢进行焊接,测量并分析焊接接头的力学性能。结果表明,焊接接头具有较好的强度、塑性和韧性,焊接接头的力学性能满足相关标准要求;焊接接头显微组织均为奥氏体+铁素体,未见其他金属间化合物和析出相产生;焊缝区的铁素体含量平均为42.5%,热影响区铁素体含量的平均为47%,焊缝和热影响区的铁素体含量均符合相关要求;点腐蚀速率未超过4.0 g/(m²·d),满足项目规格书的要求,焊接接头耐腐蚀性能较好。结果表明,采用TIP TIG焊接工艺可提高UNS S31803双相不锈钢的焊接质量,改善焊接接头的力学性能。     

16Cr奥氏体不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响

为了分析16Cr不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸、弯曲试验,分析了不同高频焊接参数下1Cr17Mn6Ni5N不锈钢(以下简称16Cr不锈钢)焊缝组织与性能的变化情况。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢高频焊随着焊接速度的增加,焊缝成形性能变好;焊缝中δ铁素体的含量随焊接热输入的增加先增后减,同时伴随σ脆性相析出;对于壁厚3.4 mm的16Cr奥氏体不锈钢,当焊接速度为10 m/min、焊接热输入为2.9 k J/cm、并配以适当的挤压力和开口角时,焊缝成形及焊接接头硬度匹配良好,且焊缝抗拉强度接近母材抗拉强度,焊缝显微组织以奥氏体+δ铁素体为主,但由于焊缝存在大量氧化物夹杂,焊接接头韧性较差。     

Q345R/316L复合板双面焊接工艺优化及其接头性能研究

为了研究13+3 mm厚Q345R/316L复合板的焊接性及对其接头变形的控制,试验选用3种焊条进行了焊接工艺的优化研究。研究发现,复合板对接焊采用非对称X形坡口时,试板焊后的变形量小于对称X形坡口的焊接试板。研究通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、抗剪切试验评价了该复合板焊接接头的力学性能;通过晶间腐蚀试验评价了复合板不锈钢侧焊接接头焊缝区的抗晶间腐蚀性能。结果表明,Q345R/316L复合板焊接接头力学性能及其不锈钢侧焊缝的抗晶间腐蚀性能都达到技术标准要求,能够很好地满足用户的使用要求。     

F91钢管与A691Gr.1-1/4CrCL22钢管焊接接头的热处理

为了解决江苏华电句容二期（2×1 000 MW）扩建工程4#机组低压旁路蒸汽管道低旁阀F91钢管与阀后A691Gr.1-1/4CrCL22钢管异种钢接头直接焊接无法进行热处理的问题,通过分析F91钢与12Cr1MoVG 钢、12Cr1MoVG钢与A691Gr.1-1/4CrCL22钢两组异种钢焊接接头的焊接热处理性能,采用在F91钢与A691Gr.1-1/4CrCL22钢异种钢焊接接头中间增加12Cr1MoVG过渡段的方法进行处理。对焊接及热处理完成后的两组异种钢接头进行无损检测和硬度检验,结果均符合相关标准要求。证明了采用增加12Cr1MoVG过渡段处理F91与A691Gr.1-1/4CrCL22异种钢焊接接头的热处理问题的可行性。     

LZ91镁锂合金薄板焊接工艺及接头组织性能研究

为了研究焊接电流对LZ91镁锂合金焊接接头组织和性能的影响,采用三种不同焊接电流（60 A、70 A、80 A）的脉冲钨极氩弧焊对1 mm厚的LZ91镁锂合金薄板进行了焊接,并利用金相光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD、显微硬度仪和拉伸试验对焊接接头的微观结构和力学性能进行了表征,利用电化学工作站测试焊缝的耐腐蚀能力。结果表明：三种焊接电流条件下,焊接接头熔合良好,均无明显裂纹、气孔等焊接缺陷;其中70 A、80 A焊接电流的焊缝区较热影响区具有更小的晶粒;硬度以焊缝区最高,热影响区次之,均高于母材;焊接接头的抗拉强度均高于母材,其中焊接电流70 A时拉伸性能最佳,抗拉强度达到最大值125.20 MPa,伸长率保持在母材的35%以上;经电化学测试,在70 A焊接电流条件下得到的焊缝耐腐蚀能力最强。     

42CrMo与Q345D锻焊齿轮焊接工艺研究

为了提高42CrMo与Q345D异种钢的焊接质量以及焊接接头与母材的匹配度,对42CrMo与Q345D锻焊齿轮进行了埋弧焊接试验及焊接工艺评定。中碳调质钢42CrMo综合性能好,用于锻焊齿轮的齿圈中,而Q345D钢具有较好的低温(-20℃)冲击特性,同时具有一定的强度,用于腹板。评定结果显示,焊接接头拉伸、弯曲、冲击等检测结果均满足AWS D1.1:2010标准要求;焊缝及热影响区均未出现马氏体、魏氏组织等异常组织。研究表明,选择合适的焊接材料及焊接工艺,并严格控制热输入,可获得良好的焊接接头,从而达到与母材强度的良好匹配,降低焊接裂纹倾向;该试验形成的焊接工艺指导书,可用于指导车间焊接生产。     

高强度管线钢焊接性影响因素分析

为了使X80～X120高强度管线钢焊接时获得高强韧性焊接接头,避免产生冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷,针对高强度管线钢的焊接性影响因素进行了分析论述,包括冷裂纹产生的原因及影响因素、管线钢的HAZ软化及脆化影响因素等。重点对管线钢的焊缝与管材的强韧匹配以及管线钢焊接工艺进行了分析研究。研究结果表明,高强度管线钢焊接时,应依据等韧性原则来选用接头的匹配,选择合适的预热温度、含氢量较小的焊接材料、合理的焊接热输入,保证焊接接头具有足够的韧性,满足实际需要。同时针对冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷提出了合理的控制措施。     

Comparing the corrosivity of acidic species in petroleum fractions by raman spectroscopy,energy-dispersive spectrum and scanning electron microscopy

The main object of this work was to compare the corrosion powers of acidic species: naphthenic acid, fatty acid and aromatic acid which were found in petroleum fraction. They were blended into base oils to formulate three simulate oils (E, F and G) with the same TAN values of 2.3 mg KOH/g. AISI 316 steel surfaces immersed in oils were measured by Raman spectroscopy, energydispersive spectrum and scanning electron microscopy after 24, 48, 72 h to evaluate their corrosion. From the Raman images, the corrosion products were confirmed. Besides goethite (α-Fe(OOH)) in corrosion product E at 48 hours; magnetite (Fe₃O₄) in F at 24 hours; and hematite (α-Fe₂O₃ and α-Fe₂O₃) in G at 72hours, there were disordered carbons on steel E and ferric benzoate film on steel G. The contents of elements from EDS have markedly different characteristics, indicating that dominant corrosion products on steel samples resulted from three acidic species are different. The morphology in SEM also corroborated above data that corrosion products have difference. Combining the data of three measurements, the rank of corrosion power based on the formations of ferric oxides was determined: fatty acid > naphthenic acid > aromatic acid.     

X80管线钢焊接热影响区软化问题研究

为了提高管线钢焊接热影响区组织性能,控制热影响区软化问题,分析了当前超低碳微合金X80直缝埋弧焊管焊接热影响区的软化现象,以及热影响区软化导致的弯曲开裂等质量问题。采用焊接热模拟及批量生产检验数据统计分析等方法,研究了影响X80管线钢焊接热影响区软化的因素。研究结果表明,母材合金元素、焊接热输入、母材强度以及三者之间的匹配是影响焊接热影响区软化的关键因素。指出,母材合金设计应考虑焊后热影响区的强度,母材强度应与热影响区强度相匹配。     

海上风机基础用S355NL直缝焊管双丝埋弧焊工艺设计

S355NL细晶粒结构钢以其优异的性能在海上风电、石油平台、焊接钢管等方面得到广泛应用。为进一步提高焊接钢管的生产效率,获得性能优良的海上风机基础用钢管焊接接头,开展S355NL直缝焊管的焊接工艺研究。采用双丝埋弧焊方式,选用低镍合金焊材,不仅能够细化焊缝组织晶粒,同时降低淬硬倾向,提高S355NL直缝焊管焊缝的低温冲击韧性。在焊接过程中采用多层多道焊接,控制热输入≤5.0 kJ/mm,减少熔合区和热影响区在高温区域停留时间,保证熔合线和热影响区冲击性能。试验结果表明,该工艺所制试板及成品焊管各项力学性能试验合格,能够满足-40℃夏比冲击试验要求。生产应用表明,该焊接工艺制定及焊材选配正确恰当,能够提高焊接生产效率。     

EH690高强钢焊管焊接工艺及质量控制

为了获得性能优良的海洋工程用EH690焊管焊接接头,开展了EH690高强钢焊接工艺研究,针对EH690焊管进行了气体保护焊和埋弧焊组合工艺的焊接工艺评定试验,对焊接接头进行了无损检测和力学性能试验,并提出了相应的生产过程质量控制措施。结果表明,采取预热、控制层间温度、后热和保温缓冷、合理匹配焊材、低热输入焊接参数等焊管生产过程严格的质量控制措施,可获得性能优良的焊接接头。该工艺和质量控制措施已在铺管船和起重机臂架用焊管的批量生产中得到应用,可满足焊接结构的使用安全要求。     

12CrMo9-10钢埋弧焊接工艺

为了提高12CrMo9-10钢的埋弧焊接质量,在12CrMo9-10钢焊接性分析的基础上,采用焊接工艺试验的方法研究了该材料的冷、热裂纹敏感性。试验显示,焊接最小预热温度≥160 ℃的情况下可以避免焊接冷裂纹;在对原材料微量元素化学成分特殊要求的情况下,不同热处理工艺下焊接接头均未发现再热裂纹的发生。研究表明,通过合理控制焊前预热温度（≥200 ℃）、焊接热输入（≤3.0 kJ/mm）及层间温度（≤250 ℃）,试板焊接并经热处理后可以获得满足相关标准及技术条件要求的各项性能,且焊接接头具有良好的抗回火脆化性能。     

集输管线用抗H2S腐蚀低锰X65MS焊管的开发

为满足含H2S介质油气集输管线用钢管的使用要求,采用w(Mn)=0.25%~0.5%抗H2S腐蚀卷板,通过成型和焊接工艺研究,成功开发出了低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,并对试制钢管进行了力学性能测试及HIC、SSCC试验。力学性能检测结果显示,HFW/螺旋/直缝焊管0℃下焊缝冲击功均大于80 J,且具有优异的焊缝低温韧性和抗弯性能,管体最高硬度仅239HV10;HIC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝的CSR、CLR、CTR均为0;SSCC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝试样在分别加载72%Re L和90%Re L载荷下,母材和焊接接头均未出现裂纹或断裂,表现出了良好的抗酸性。研究结果表明,开发的低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,完全可以在含H2S的油气输送中安全服役。     

高强度管线钢焊接性研究现状

为了进一步提高我国高强度管线钢的焊接水平,促进管线工程以及焊接技术的发展,根据目前我国管道工程的发展, 讨论了高强度管线钢存在的焊接性问题,主要针对焊缝金属的强韧化匹配问题、冷裂纹问题以及HAZ的脆化问题的研究现状进行了总结。同时,结合存在的焊接性问题提出了相应的预防措施,建议提高焊接接头的韧性可以通过成分、工艺两方面因素来考虑;防止冷裂纹产生可从氢含量、淬硬组织、应力三个方面进行控制;提高焊接热影响区的韧性,可以采用激光焊、超窄间隙GMA焊、脉冲MAG焊等低热输入的焊接方法。