电弧焊熔滴金属中夹杂物形成的冶金机制

以实验室自行制作的两种氧化物渣系烧结焊剂对电弧焊熔滴金属中夹杂物形成机制开展研究.作者通过设计出熔滴金属快速提取的试验方法,对提取出的熔滴金属用LECO氧氮分析仪进行氧含量测试、用镶嵌熔滴法分析夹杂物分布及尺寸特征、用扫描电镜配合能谱仪观察分析夹杂物微区形貌及成分.结果表明,熔滴金属内部夹杂物随焊渣碱度的增大呈细小均匀分布规律,构成夹杂物的元素与焊渣成分具有异同的成分特征,主要由Si,Mn,O元素组成.夹杂物形成机制主要通过钢-渣界面冶金化学反应及内部体扩散形成内生夹杂物.利用夹杂物诱发针状铁素体形核(可通过控制焊渣碱度大小进而有效地控制夹杂物尺寸),使其对焊缝固态相变产生积极的影响.     

AlN相的显微鉴定

AlN是CrMoAl钢中经常出现的夹杂物相,能引起钢材“冰糖”状断口和锻造裂纹,造成零件表面加工质量低劣和过早疲劳破坏,已受到重视。鉴定AlN相,多用化学电解分离和X射线衍射分析。我们在金相观察的基础上,采用电子探针进行成分分析,以及电子衍射结构分析等,已经确定AlN相的晶体结构、化学和力学性能,并用彩色照相如实地记录了AlN相的光学特征和形貌。     

夹杂物对埋弧焊焊缝韧性的影响

导致目前我国铁路桥梁用低合金钢埋弧焊(SAW)焊缝韧性低的主要原因是由于焊缝中存在的硅酸盐和复合氧化夹杂物。夹杂物在焊缝中呈球形,分布于整个焊缝,在动载作用下极易构成裂纹源,从而降低韧性。在试验范围内,当焊缝中夹杂物的体积百分率从0.136％控制到0.086％时,其0℃V形冲击功从45J提高到118J。焊缝中夹杂物含量随焊剂碱度的增加而降低,当焊剂碱度从0.7增加到3.4时,其夹杂物降低2.6倍。夹杂物对韧性材料破坏尤为严重。断口分析表明,夹杂物主要分布在纤维区,并位于韧窝底部。夹杂物与基体之间成为韧窝形成的起裂源。相反,在解理区极少发现夹杂物存在。有效提高低合金钢SAW焊缝韧性方法是使用工艺性能良好的碱性焊剂。     

药芯焊丝焊缝夹杂物与气孔的探讨

药芯焊丝陶质衬垫ＣＯ２半自动单面焊焊缝中的夹杂物偏多,通过对焊缝中夹杂物的微观金相分析、计算机图像分析系统定量分析、扫描电镜形貌分析、Ｘ射线能谱微区成分分析以及俄歇电子能谱微区成分分析,证实了主要是球状氧化物。球状氧化物是由于药芯焊丝在强氧化性气氛中,焊接冶金过程脱氧不完全造成的。并根据药芯焊丝焊接冶金的特点,探讨了由于焊缝中夹杂物增多,导致气孔与热裂纹倾向增大的原因。     

稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属中夹杂物的变质作用

采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的堆焊金属中的夹杂物进行了研究，结果表明，稀土氧化物能细化堆焊金属中的夹杂物，减少了尺寸大的夹杂物数量，使其尺寸分布在8μm以下，同时，稀土氧化物能够改善夹杂物的形状，减少了形状系数大的长条状夹杂物数量，使形状系数接近为1的夹杂物较多。稀土氧化物还能变质堆焊金属中夹杂物的属性，可以形成铝、硅、镧的氧化物夹杂和铝、硅、镧的硫氧化物夹杂，并且减少了有害的硫化锰和铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。     

铁基合金中夹杂物的鉴定

在含氧纯铁中,分別并按组合方式加入Ni,Cr,W,Mo,Al,Ti,B和混合稀土金属,然后利用金相法、岩相法、X射线粉末法和夹杂物的组成定性分析等方法研究了这些脫氧产物的光学性质,化学性质和晶体结构. 试验结果肯定了脫氧产物的类型有:CeO_2,FeO(含Ni),FeO(含Mo),Cr_2O_3,Cr_3O_4,FeO·WO_3,α-Al_2O_3,α-Al_2O_3(含Ni),α-Al_2O_3(含Ti,Ni,Cr),TiN,α-Ti_2O_3及含硼夹杂物等. 上述结果肯定了脫氧产物的成份和性质,主要取决于所加合金元素与氧的亲和力.     

S53钢中显微夹杂物分析

针对某钢厂丰田钢S53综合探伤合格率不足60%的情况,分析各工序T[O]、[N]的演变规律,采用示踪分析法对显微夹杂含量进行系统分析。钢材全氧T[O]的平均值为11.2×10-4%,[N]平均含量为53.8×10-4%。铸坯中显微夹杂物主要为CaO-Al2O3夹杂和MnS夹杂。头坯中夹杂物数量的平均值为3.05个/mm2,正常坯中夹杂物数量的平均值为1.924个/mm2,铸坯的洁净度达到了较高的水平,夹杂物在结晶器内有一定的去除效果。     

汽车大梁钢显微夹杂物含量分析

针对某钢厂生产的汽车大梁钢的工艺流程(BOF→LF精炼→连铸),分析了各工序以及铸坯中T[O]、T[N]和显微夹杂物的类型、来源、数量及组成。结果表明,稳态铸坯中T[O]=25×10~(-6),T[N]=27×10~(-6),显微夹杂的数量为7个/mm~2,显微夹杂类型主要有:CaS-Al_2O_3类夹杂、Al_2O_3类夹杂、CaO-Al_2O_3类夹杂;粒度分别在4～10μm、1～10μm、1～100μm之间,含量分别为60%、35%、5%。     

BOF-LF流程马口铁中显微夹杂物研究

探讨了制造马口铁三片罐的150吨BOF→LF→CC工艺流程钢中T[O]、[N]含量和显微夹杂形态的演变规律。结果表明:正常坯平均T[O]含量为29.8×10-4%,[N]含量18.1×10-4%。铸坯中显微夹杂主要为Al_2O_3-Ca O复合夹杂、Al_2O_3-Ca S复合夹杂和少量的Si O_2夹杂,正常坯显微夹杂平均含量为8.35个/mm2,非稳态铸坯显微夹杂分别为9.78个/mm2、17.81个/mm2、14.39个/mm2,铸坯显微夹杂物含量仍然偏高,其生产工艺仍须改进之处。     

焊缝金属中扩散氢的测定

前言近年来,由于石油化工、矿山机械、电站等行业焊接结构件的大幅度增加,特别是很多重要结构,如大刚性结构件、高强钢的焊接以及低温焊接时,为了防止产生焊接延迟裂缝等,都需要采用低氢型碱性焊条。焊缝金属中的含氢量,是焊接低合金高     

DP590钢中显微夹杂物含量研究

针对某钢厂生产的DP590钢的工艺流程(高炉炼铁→BOF→LF精炼→连铸),分析了各工序以及铸坯中T[O]、T[N]和显微夹杂物的类型、来源、数量及组成。结果表明,稳态铸坯中T[O]=28×10~(-6),T[N]=29×10~(-6),显微夹杂的数量为8个/mm~2,显微夹杂类型主要有:CaS-Al_2O_3类夹杂、CaO-Al_2O_3类夹杂、Al_2O_3类夹杂、CaS类夹杂;粒度分别在1～10μm、4～20μm、1～4μm、1～10μm,含量分别为50%、20%、20%、10%。     

37Mn5钢中的显微夹杂物研究

针对国内某钢厂生产37Mn5钢圆坯采用的LD-LF-CC工艺流程,对钢中显微夹杂物的类型进行了分析,并研究了工艺环节以及非稳态浇铸两个因素对显微夹杂物含量的影响。结果表明,铸坯中显微夹杂物以球形钙铝酸盐夹杂为主,类型为Al2O3-Si O2-Ca O-Mg O复合夹杂,Al2O3-Mn S复合夹杂和Mn S夹杂。不同工序对显微夹杂物去除效果不同,其中吹氩工艺去除效果最为明显,夹杂物含量降低36.05%,LF处理后夹杂物含量降低18.89%。非稳态浇铸下显微夹杂物含量较高的问题需通过提高钢包的自开率、中间包和结晶器流场优化、强化保护浇铸和稳定浇铸工艺来解决。     

焊缝金属中针状铁素体晶粒长大行为

以针状铁素体(AF)组织为基体组织的大热输入焊缝金属作为研究对象,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜电子背散射衍射装置(EBSD)、全自动静态相变仪等手段表征了焊缝金属内细长状的针状铁素体(AF)组织晶粒的取向特征,分析不同焊接热输入对焊缝金属内AF晶粒形核以及长大行为的影响规律.?结果表明,在大热输入焊接条件下,...     

低合金高强钢焊缝金属中AF的研究进展

综述了国内外对于低合金高强钢（HSLA，High Strength Low Alloy）焊缝金属中针状铁素体（AF，AcicularFerrite）的最新研究进展得出，要想获得较多的AF，主要从3个方面加以有效控制：①合金元素中含0．05％～0．10％C，且C当量小于0．39，合理控制Mn，Ni，Ti，B之间的相互比例，保持硼氮比（B／N）在0．6—0．8之间，铝氧比（AI／O）在O．43～0．73之间，降低N，S，P含量；②夹杂物尺寸为0．5～0．8μm，表面富10～20nmTiO薄层且呈球形，促使生成更多的第Ⅲ、Ⅳ类夹杂物；③较低热输入（HI，HeatInput）时合金元素烧损较少，冷却速率较快，焊缝组织得以细化。     

焊缝金属中扩散氢含量计算公式的修正

焊缝金属中扩散氢含量,是以100克熔敷金属在实验条件下收集到的扩散氢体积,换算成为标准状态下(0℃、一个大气压)的体积来表示的。一般工程计算时,不考虑毛细现象和液体静压力对测定结果的影响,直接应用理想气体状态方程式,换算成标准状态下的体积,可按下式计算;     

Ti及其夹杂物对X70管线钢焊缝中AF的影响

研究了向X70管线钢焊缝中加入微量合金元素Ti对焊缝组织性能的影响。结果表明,加入适当的Ti微量元素可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使焊缝得到细小均匀的针状铁素体。     

低合金钢焊缝金属中侧板条铁素体数量的预测

讨论了SF的形成和长大，建立了一个模拟低合金钢焊缝中侧板条铁素体组织转变的模型，并用该模型计算了侧板条铁素体组织在低合金钢焊缝组织中所占的体积分数。计算结果表明，计算值与试验值吻合较好。     

焊缝金属中疲劳位错结构形成过程的研究

研究的是在循环拉伸载荷的作用下，16Mn钢焊缝中疲劳位错结构的形态及形成过程。通过透射电子显微镜对疲劳试验后的试样进行观察及仔细分析，发现在铁素体的晶粒内，随循环次数的增加，疲劳位错的结构在不断地发生变化，其表现出的形态有位错缠结、位错条带、“胞块”状的位错结构、位错胞及亚晶。     

A102焊条焊缝金属中氢的行为研究

在分析和总结A102焊条已有研究成果的基础上,就氢在A102焊条焊缝金属中存在形式、焊缝金属中氢含量与药皮含水量的关系,以及焊缝金属中氢含量对气孔敏感性的影响等进行了试验研究,并获得了某些有价值的结论,从而对钛酸型A102焊条有了更全面的认识。