Q690CFD低碳贝氏体高强钢的焊接性能

用药芯焊丝和实心焊丝对Q690CFD低碳贝氏体高强钢进行了CO_2气体保护焊焊接,采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验对该钢进行了冷裂敏感性评价,通过冲击试验探讨了从800℃冷却到500℃(t_(8/5))时焊接粗晶区的韧性;通过光学显微镜、拉伸试验机、硬度试验机、冲击试验机等评价了该钢的焊接工艺性。结果表明:该钢板在14℃、不预热条件下焊接将有一定的淬硬倾向;t_(8/5)大于40 s后,粗晶区韧性显著降低;用药芯焊丝当预热温度为80℃(厚25 mm)和100℃(厚30 mm)时或者采用实心焊丝不预热时均可避免裂纹出现,焊接粗晶区组织为板条马氏体和少量贝氏体,焊接接头性能良好,焊后550℃×2 h消除应力热处理对热影响区和母材的拉伸性能没有明显影响。     

ASTM 4130钢的局部脆化研究

利用焊接热模拟试验以及金相和透射电镜技术研究了中碳调质钢ASTM 4130钢的组织转变与冲击性能的关系。结果表明,一次热循环的粗晶区和二次热循环的临界粗晶区是调质态ASTM 4130钢焊接热影响区的2个局部脆化区,相对母材韧性损失分别达94.5%和96.6%。粗晶区脆化的主要原因是大量上贝氏体和未回火马氏体的生成以及晶粒粗大;沿晶分布的"项链"状M-A组元和块状铁素体的存在是临界粗晶区脆化的主要组织因素。     

焊后热处理对ASTM 4130钢焊接接头组织与性能的影响

通过金相观察、硬度和冲击试验,研究了不同保温时间的焊后热处理（PWHT）对ASTM 4130钢焊接接头显微组织、硬度、低温韧性的影响。结果表明,PWHT后,焊缝组织为铁素体、少量珠光体和碳化物,HAZ组织主要为回火索氏体、铁素体和贝氏体;造成熔合线附近硬度较高、韧性较低的原因是组织的粗化和上贝氏体的形成;随PWHT保温时间的延长,接头硬度降低,韧性改善。这主要是由于保温时间延长,使碳化物逐渐析出,其弥散强化效应和回火索氏体中合金元素固溶强化效应降低,同时,碳化物弥散度的降低也使得接头应力集中程度降低。     

焊接参数对T92/S30432异种钢焊接接头室温力学性能的影响

研究了焊接工艺参数对T92/S30432异种钢焊接接头室温力学性能的影响,并获得了最佳的焊接工艺。结果表明:层间温度、焊接层数、焊丝类型和焊接接头坡口角度对接头强度的影响不大;但低层间温度和多层多道焊可以提高T92钢侧热影响区的韧性;与ERNiCr-3焊丝相比,ERNiCrMo-3焊丝填充的接头T92钢侧热影响区具有较高含量的铁素体,从而使其冲击功下降;焊接接头冲击韧性随坡口角度增大而先增大后减小,并在35°时达到最高;焊后热处理温度为760℃时接头具有最高的强度和韧性;T92/S30432异种钢较佳的焊接工艺是采用ERNiCr-3焊丝和较低层间温度,并严格控制焊层厚度且采用温度为760℃的焊后热处理。     

预热及保温对严寒环境X80钢管道全自动外焊焊缝组织与性能的影响

研究了-30 ℃严寒环境下采用不同预热及保温措施进行电弧焊接的X80钢,观察了不同焊接条件下接头各区域的显微组织特点,通过硬度测试、拉伸试验、低温冲击试验对接头的力学性能进行了表征。研究结果表明：严寒环境下焊接得到的X80钢焊缝以柱状晶为主,填充区主要由针状铁素体、先共析铁素体及少量魏氏组织组成,随着预热及保温温度升高,魏氏组织的尺寸和数量都有所减小;接头硬度的极大值与极小值分别出现在热影响区的粗晶区与不完全重结晶区,随着预热及保温温度的升高,接头的整体硬度降低,焊缝区域的低温冲击韧性增强,而抗拉强度先提高后降低;预热及保温是接头在严寒环境下获得具有良好综合性能的有效措施,预热及保温温度为100 ℃时接头性能最优。     

焊后热处理对15CrMoR(H)钢焊条电弧焊焊接头组织与性能的影响

以15CrMoR(H)耐热钢为研究对象,采用R307G焊条多道多层焊,分析了焊后热处理前后焊接热影响各分区的组织转变,并对焊接接头进行冲击试验及硬度检测。结果表明,焊后热处理前热影响区粗晶区为上贝氏体+马氏体组织,临界粗晶区在原奥氏体晶界生成链状脆性组织,导致其局部微区硬度偏高,冲击吸收能量较低,裂纹扩展区呈准解理断裂;焊后热处理后粗晶区为回火索氏体组织,临界粗晶区为晶粒内部的回火索氏体及晶界附近的链状高温回火组织,焊接接头整体硬度分布均匀,热影响区冲击吸收能量较高,断口形貌呈韧窝状的韧性断裂。     

Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性

采用Ar-CO2气体保护焊通过最高硬度试验和斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,研究了Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性.结果表明:当焊接热输入由10 kJ·cm-1增加至20 kJ·cm-1或预热温度由20℃升高至200℃时,中锰钢焊接热影响区的显微硬度均略微降低,最高硬度均高于430 HV,焊接冷裂倾向严重;当焊接热输入为15 kJ·cm-1,预热温度由100℃升高至200℃时,斜Y型坡口焊接裂纹试验中试验焊缝的表面裂纹和根部裂纹逐渐消失,断面裂纹率降低至9.09％.为防止冷裂纹的产生,中锰钢焊前必须进行150～200℃的预热,并进行相应的焊后热处理;粗晶热影响区中粗大的马氏体板条晶体学取向差小,大角度晶界密度低,抵抗解理裂纹扩展的能力弱,因此焊接冷裂纹萌生后沿紧邻熔合线的粗晶热影响区扩展.     

ASTMA765钢焊接接头低温性能

针对离心压气机壳用ASTM A765钢的低温工况,研究了改性材料的焊接工艺及焊后热处理工艺。研究了拉伸性试验、低温冲击试验和金相观察、焊接参数和焊后热处理工艺对焊接接头性能的影响。试验结论显示,采用HS09MnNiDR焊丝焊接的ASTM A765钢可满足-46℃低温工况的使用要求。     

焊后热处理对P91钢和TP347H钢焊接接头综合力学性能的影响

对P91钢和TP347H钢焊接接头在焊态和720,760,800℃和1050℃×2h空冷等焊后热处理工艺下进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度等常规力学性能试验和高温持久强度试验研究。研究结果表明,合适的热处理规范工艺可以提高P91＋TP347H异质焊接接头的拉伸及弯曲性能,对冲击性能及硬度也没有大的影响。经热处理后的焊接接头比未经热处理的试样具有更好的高温持久性能。得出了P91＋TP347H异种钢焊接的最佳工艺方案是采用TIG焊,并进行焊前预热和焊后进行760℃×2h空冷时效处理。     

Q390R钢板的焊接试验研究

为研究Q390R钢在压力容器制造过程中的工艺适应性以及为工业性应用性提供基础试验数据,对Q390R钢进行了焊接性试验研究。通过采用焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)两种焊接方法对Q390R钢进行焊接工艺试验,在焊态及模拟630℃×2 h热处理态下进行各项性能检测,抗拉强度在541～585 MPa之间,焊接时热输入有波动,焊缝区的韧性略有影响。结果表明,采用合理的规范参数焊接Q390R钢是可行的,焊前采取适当的预热可降低Q390R冷裂纹倾向,Q390R钢焊接接头各项力学性能、低温冲击韧性及金相组织等均能满足工程技术条件要求。     

湘钢低焊接裂纹敏感性X610CF钢性能及工程应用

研究了低焊接裂纹敏感性07MnCrMoVR钢（简称X610CF钢）的力学性能、组织结构及其工程应用。通过对40mm厚钢板进行低温（-50℃）裂纹尖端张开位移试验（CTOD）,得出其a为0.12mm;在应变量为5％的情况下KK（-50℃）最低为260J,且时效敏感系数为14．6％。通过调质处理得出,X610CF系列钢在650～680℃时回火,保温时间（min）为钢板厚度的2．5～3倍时,可以得到最佳的强韧性匹配。结果表明,该钢具有较低的应变时效敏感性、优异的焊接性能和低温韧性,并且铜板的厚度≤50mm时焊前可不预热或稍加预热而不产生焊接冷裂纹,是制造大型压力容器（特别是低温和常温球罐）、水电站压力钢管的理想用材。     

改善SA387Gr11CL1（H）钢焊缝低温韧性的试验研究

某台SA387Gr11CL1（H）钢冷换设备的产品焊接试板在进行力学性能试验时,焊缝一18℃冲击功不合格。通过分析研究和焊接工艺试验,查明了导致焊缝韧性不合格的原因。经过多次热处理试验,确立了适合的热处理工艺,运用于该台设备壳体焊缝中,显著提高了原焊缝的韧性,取得了良好效果。     

压力管道在役焊接粗晶区组织与硬度研究

采用自行研制的平板腔式带压焊接模拟试验装置,以水为介质,对X70管线钢在不同内部介质压力、不同壁厚和不同焊接线能量下粗晶区的组织与硬度进行了模拟研究。结果表明:内部介质的压力对粗晶区的组织和硬度影响不大,随着线能量或板厚的减小,焊缝平均硬度和焊接热影响区最大硬度值增大。水介质从焊件带走了大量的热量,加速了焊接接头的冷却速度,热影响区形成了贝氏体铁素体和粒状贝氏体组织,虽然改变板厚和线能量,但热影响区组织组成相基本不发生变化,只是组织形态和数量发生变化。适当增大焊接线能量,能减少高硬度不平衡相的形成,从而降低焊接热影响区氢致开裂敏感性。     

中锰汽车钢焊接热影响区组织与韧性

热模拟第三代中锰汽车钢热影响粗晶区的焊接热循环,并利用扫描电镜、透射电镜、显微硬度、冲击和电子背散射衍射（Electron back scatter diffraction,EBSD）试验方法研究了焊接热循环对粗晶区显微组织、硬度和冲击韧性的影响。结果表明：中锰钢热影响粗晶区经过焊接热循环后主要为马氏体组织,当冷却速度较快时,马氏体板条间分布着大量的位错团;随着冷速的减缓,组织中有少量的贝氏体生成,且组织逐渐粗化;粗晶区的硬度随着焊后冷速的减缓呈降低的趋势,在t_8/3>33s后硬度下降缓慢;粗晶区组织中有少量的M-A组元,对冲击韧性影响不大;中锰钢粗晶区中的大角度晶界（>15°）即原奥氏体晶界、马氏体板条束界和板条块界均对裂纹有阻碍作用;大角度晶界密度可作为衡量中锰钢粗晶区的韧性指标,其与冲击韧性成正比,均随着冷速的减缓先增加再逐渐降低,在冷却速度t_8/3为8s时,大角度晶界密度最大,获得的冲击韧性相对较好。     

焊接热循环对U71Mn铁轨钢热影响区粗晶区组织性能的影响

U71Mn铁轨钢为高碳钢,其热影响区的粗晶区是焊接接头的薄弱部位。本文利用焊接热模拟技术、金相显微镜、维氏硬度计、冲击试验机、扫描电镜,研究分析了U71Mn铁轨钢在不同热循环下的热影响区的粗晶区显微组织、显微硬度、冲击韧性和断口形貌。研究结果表明,增加冷却时间t8／5能减少组织中马氏体含量,当t8/5〉100s时,马氏体消失;第2次热循环时,由于热循环峰值温度为1000℃,位于热影响区的细晶区,第2次热循环对第1次热循环产生的粗晶组织有细化作用,能增加硬度,提高韧性。     

管板堆焊层开裂的成因分析及处理措施

Q345R钢基体上用A042(E309MoL-16)和A022(E316L-16)焊条堆焊后经过620℃/4 h处理,其弯曲试验在熔合线附近出现大量的宏观裂纹。通过金相及SEM分析认为热处理参数选择导致大量σ相析出是造成开裂的主要原因,变更热处理温度,从而避免了脆性相的产生。     

HG785D钢板对接焊接工艺研究

针对目前使用的高强钢HG785D（t8和t20板）,采用低匹配焊丝HS-70和常用焊接方法GMAW实施对接试验,借助万能拉伸试验机、液压弯曲试验机和30/15冲击试验机来检验焊接接头的力学性能,利用光学显微镜观察接头的金相组织,利用维氏显微硬度计测量接头的显微硬度,分析线能量和温度控制对焊接接头宏观性能的影响.试验结果表明,t8板线能量为1.5 kJ/mm,t20板线能量为1.7kJ/mm,预热或道间温度控制在100～120℃时,HG785D焊接接头的综合力学性能最为优良.