工程机械用800MPa低合金高强度钢焊接接头断裂韧性评价

对调质状态800MPa低合金高强度钢及其焊接接头进行了系列温度的断裂韧性测试,讨论不同焊接方法对焊接接头断裂韧性的影响。发现板材的轧制方向对断裂韧性影响显著,LT方向试件的断裂韧性远超过TL方向试件的断裂韧性。在-60℃以上,母材处于上平台延性断裂范畴。在-80℃,裂纹扩展过程中有延脆断裂模式的转变。焊条电弧焊焊缝的断裂韧性与气体保护焊焊缝的断裂韧性相当。尽管常温下焊缝金属的断裂韧性甚至优于母材,但随着试验温度的降低,焊缝金属的断裂韧性迅速下降。在-20℃已发生断裂模式转变,这在结构服役时要引起重视。本研究为大型工程机械的断裂安全评定奠定了基础。     

A7N01S-T5铝合金激光-MIG复合焊接头低温韧性研究

针对高速列车用A7N01S-T5铝合金的激光-MIG电弧复合焊接接头的焊缝(W)、热影响区(HAZ)和母材(BM)分别在20℃、0℃、-20℃、-40℃及-60℃条件下进行冲击韧性和断裂韧性试验研究。结果表明:在相同温度下,热影响区的冲击韧性和断裂韧性最好,母材次之,焊缝最差。随着温度的降低,激光-MIG复合焊接头三个区的冲击韧性和断裂韧性都有一定程度的提高,但是变化幅度小。热影响区和母材的断口韧窝尺寸大于焊缝,在断裂过程中能产生较大变形来抵抗裂纹的扩展,吸收更多的能量,表现出良好的断裂韧性。     

建筑用X100管线钢焊接接头的断裂韧度研究

以建筑用X100管线钢焊接接头为研究对象,通过CTOD实验对母材、焊缝和HAZ区的断裂韧性进行研究。结果表明,随着温度的降低,X100管线钢焊接接头的断裂韧度逐渐降低。相同温度下,母材的断裂韧度最好,焊缝的断裂韧度最差,不同形状和分布的M-A组元是影响焊接接头断裂韧度的主要因素。     

SMA490BW耐候钢接头组织及低温力学性能研究

主要研究了SMA490BW耐候钢MAG焊接接头组织,在0~40℃温度范围内对接头进行拉伸、冲击试验,在-40℃进行弯曲试验,检测接头低温力学性能,并对冲击断口进行了分析。结果表明,接头宏观形貌成型良好,未见裂纹和明显的夹渣等焊接缺陷;焊缝组织主要为先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,焊缝层间区组织为细小等轴晶,层间过热区呈魏氏组织形貌,热影响区的过热区晶粒粗大,正火区为细小等轴晶,不完全重结晶区组织不均匀;在0~-40℃范围内,接头拉伸试样都断裂于母材,抗拉强度和屈服强度均随温度降低而提高,焊缝和母材冲击韧性随温度降低呈下降趋势,热影响区冲击韧性对温度敏感性较小且冲击韧性最好,焊缝冲击韧性最差;在-40℃时,母材断裂模式由韧窝转变为准解理断裂,焊缝为解理断裂,热影响区为韧窝断裂;接头在-40℃条件下弯曲性能良好,未出现裂纹等表面缺陷。     

TiNi合金激光焊接接头形状恢复温度的研究

利用热模拟试样模拟TiNi合金激光焊接接头焊缝热影响区,对焊接接头、焊缝金属、模拟热影响区和母材的相变温度进行差热分析,研究了焊接接头与其它三者逆相变温度的关系,并利用OM,SEM和XRD对母材、热影响区和焊缝金属的组织、析出相的分布以及晶体结构进行了研究.结果表明,TiNi合金激光焊接接头的形状恢复率与母材无明显差别,但形状恢复温度区间与母材差异较大,其形状恢复开始温度比母材低40℃;焊缝金属和热影响区逆相变开始温度(As)和结束温度(Af)均不同于母材,主要原因是焊缝金属经历了熔化-凝固过程,失去了母材中原有的晶体择优取向,且析出相尺寸小、分布不均;而热影响区As和Af降低,可能是细小析出相重新固溶于基体所致.整个接头的逆相变温度区间与焊缝金属近似,调控焊缝金属的相变温度是控制TiNi合金激光焊接接头形状记忆功能的关键.     

TC4-DT钛合金电子束焊接接头的拉伸性能

用电子束焊接50 mm厚TC4-DT钛合金板,对母材、焊缝金属和焊接接头的拉伸性能进行测试,获得了母材和焊缝金属的基本拉伸性能数据,分析了电子束焊接接头显微组织对拉伸性能的影响.结果表明,电子束焊接使TC4-DT钛合金焊缝金属强度增加,塑性和韧性降低,应变硬化能力增强.焊接接头拉伸试验的断裂位置均在离焊缝边缘较远的母材上,母材为整个接头的薄弱环节.母材和焊缝金属拉伸断口均表现出延性韧窝断裂特征.与母材金属相比,焊缝金属拉伸性能的变化与电子束焊接过程中冷却速度快、在焊缝区形成了粗大β柱状晶及针状马氏体有关.     

石油化工油气管道焊接接头断裂韧性评定

评定了石油化工油气管道焊接接头断裂韧性，为今后石油化工油气管道质量提升、改进提供全新的研究思路。选取壁厚15,20,25 mm的石油化工油气管道常用X80等径管材，使用熔化极气体保护焊与双面多丝埋弧焊相结合的焊接方式，分别制备AJ-1,AJ-2,AJ-3 3种焊接接头试验试件。使用CTOD断裂韧性分别测定3个试件焊缝中心、熔合线、热影响区的裂纹顶端张开位移，并使用扫描电子显微镜观察各试件断裂微观形貌，分析各试件断裂韧性受裂纹扩展量影响情况。试验结果显示：裂纹扩展量会导致焊接接头裂纹顶端张开位移增大，影响焊接接头的韧性。3种焊接接头试件的不同区域裂纹顶端张开位移均>0.15 mm,断裂韧性较高；微观形貌结果显示，壁厚为15 mm的试件AJ-1热影响区韧窝较小，且出现较大解理面，脆性与韧性断裂特征都较为明显，该试件在焊缝中心与熔合线的韧窝较小，断裂韧性较低；壁厚为20 mm的试件AJ-2在热影响区存在准解理形貌，断裂韧性降低。在焊缝中心区的韧窝斜拉区断裂韧性升高，在熔合线出现较多剪切唇，断裂韧性并不理想；壁厚为25 mm的试件AJ-3在焊接接头各个区域均出现较多大韧窝，尤其焊缝中心的...     

Q500qE桥梁钢焊接接头的低温断裂韧性

实验室试制了60 mm厚TMCP型Q500qE桥梁钢厚板;使用自动埋弧焊机对试验钢板进行双面多层多道次对接焊试验。采用裂纹尖端张开位移(CTOD)测试技术和显微组织分析,对母材、焊缝金属和热影响区(HAZ)进行了低温(20、-10、-40℃)断裂韧性测试研究,利用扫描电镜对各部位的CTOD试验断口特征进行了分析,进而比较了母材、焊缝金属和热影响区不同区域金属低温断裂韧性。结果表明:随着试验温度的降低,焊接接头不同部位的断裂韧性CTOD特征值明显降低,F-V曲线逐渐缩短,试样的裂纹稳定扩展区变窄,断裂时的塑性变形不断减小直至消失,两侧剪切区也越来越不明显,焊接接头的韧性降低。在同一试验温度下,母材试样的裂纹稳定扩展区较宽,纤维断裂区较明显,裂纹扩展缓慢;热影响区试样的裂纹稳定扩展区最窄,断口平整,纤维区不明显,主要为脆断区。焊接过程的大输入量热循环使得焊接热影响区中原奥氏体晶粒尺寸增大,从而恶化了热影响区的低温韧性。     

TWIP钢激光焊接接头组织性能及断裂行为北大核心CSCD

采用激光焊接方法对Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢进行焊接,观察和测定了接头的微观组织和硬度,研究了接头的拉伸、冲击性能及断裂行为。结果表明,在拟定焊接工艺下,TWIP钢接头无明显热影响区,焊缝区晶粒发生细化且平均硬度值最大;接头伸长率低于母材,拉伸断裂发生在母材区域;TWIP钢在-196℃以上温度区间均表现出良好的冲击韧性;接头在-117℃以上温度区间的冲击性能与母材相当,但在-196℃时,接头的冲击吸收功大幅下降,断口上观察到脆性断裂特征。     

TWIP钢激光焊接接头组织性能及断裂行为

采用激光焊接方法对Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢进行焊接,观察和测定了接头的微观组织和硬度,研究了接头的拉伸、冲击性能及断裂行为。结果表明,在拟定焊接工艺下,TWIP钢接头无明显热影响区,焊缝区晶粒发生细化且平均硬度值最大;接头伸长率低于母材,拉伸断裂发生在母材区域;TWIP钢在-196℃以上温度区间均表现出良好的冲击韧性;接头在-117℃以上温度区间的冲击性能与母材相当,但在-196℃时,接头的冲击吸收功大幅下降,断口上观察到脆性断裂特征。