焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响

通过对奥氏体不锈钢焊接试板进行不同保温时间的焊后热处理并做焊缝熔敷金属拉伸、侧向弯曲、晶间腐蚀试验,初步获得焊后热处理时间对奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属力学性能的影响规律。结果表明,在规定的保温温度范围内,随着焊后热处理时间的延长,奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的屈服强度逐渐降低,抗拉强度变化较小,塑性逐渐下降,含Cr含量高的奥氏体不锈钢焊缝熔敷金属的塑性下降趋势更为显著。     

焊后热处理对A508-Ⅲ钢埋弧焊熔敷金属力学性能的影响

对核容器用A508 -Ⅲ钢埋弧焊焊接接头进行了不同保温时长的焊后热处理,对熔敷金属的拉伸、冲击等力学性能进行了试验,并对基体组织进行了观察.讨论并分析了熔敷金属拉伸和冲击性能随焊后热处理保温时长的变化规律.根据试验结果,提出了熔敷金属最佳的焊后热处理制度为620℃×24 h,此时的熔敷金属具有优良的综合力学性能.     

焊态及焊后热处理熔敷金属组织及硬度分析

采用D132焊条在45钢母材金属上进行焊条电弧堆焊,熔敷金属为两层。为了减小熔敷金属内的焊接残余应力,改善其组织结构和硬度,对试样进行焊后热处理,回火温度分别为400℃、550℃和700℃,保温时间均为2 h。分析焊态及焊后热处理的熔敷金属显微组织和硬度,试验结果表明:焊态时的熔敷金属存在魏氏组织,但随着热处理温度的升高,魏氏组织消失,残余奥氏体的含量却在增多;对比发现,熔敷金属硬度值在回火温度为400℃时最大,在回火温度为700℃时最小,回火温度为550℃时熔敷金属的硬度值处在二者之间,由此可见,随着温度升高熔敷金属硬度值却在下降。     

热输入及热处理对12Cr2Mo1R钢埋弧焊熔敷金属组织和性能的影响

对12Cr2Mo1R钢埋弧焊丝极材料进行了试验研究,分析了焊接热输入及焊后热处理对熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明,12Cr2Mo1R钢焊接材料熔敷金属组织主要为回火贝氏体。随着焊接热输入的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。在焊接热输入20~28. 29 kJ/cm的范围内焊接,可以获得较好的强度和韧性。当焊接热输入为22 kJ/cm时,熔敷金属获得最佳韧性。随着回火参数P值的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。试验用焊接材料的P值为19. 26~20. 71时,可以获得较好的强度和韧性。当P值为20. 62时,熔敷金属冲击韧性最佳。     

核电设备用埋弧焊焊剂CHF703HR1的研制

研制了一种适用于核电设备埋弧焊用烧结焊剂CHF703HR1,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-SiO_2,碱度为2.4。使用该焊剂配合焊丝CHW-SEF3HR1焊接18MND5钢板,工艺性能优良。在3种焊后热处理条件下,熔敷金属力学性能优异,熔敷金属扩散氢含量小于4.0mL/100g,完全满足设计要求。焊后热处理保温16h时,熔敷金属的综合性能达到最优值。     

核级E309L-16奥氏体不锈钢焊条的研制

核岛主设备核心部件使用的E309L-16奥氏体不锈钢焊条长期依赖进口,严重制约中国核电事业的发展.研究了焊态铁素体含量对熔敷金属经608℃×40 h热处理后断后伸长率的影响,对焊态铁素体含量大于12％的热处理态熔敷金属微观组织进行分析,并研究了热输入和热处理保温时间对熔敷金属拉伸性能的影响,试验结果表明:当铁素体含量大于12％时,δ-铁素体分解很不均匀,导致熔敷金属断后伸长率波动较大,可能会出现断后伸长率小于18％;当铁素体含量增大至17.8％时,δ-铁素体大部分发生分解,并有σ相析出,是导致脆断的原因;热输入和热处理保温时间对熔敷金属的断后伸长率影响不大.     

1 000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织及性能

针对水电用1 000 MPa级高强钢设计了一种埋弧焊用焊丝、焊剂。借助JMat Pro软件对熔敷金属的组织和力学性能进行模拟,并通过拉伸试验、冲击试验、OM,SEM,EDS等手段对其进行评价。研究了熔敷金属成分和焊接热输入对熔敷金属组织及力学性能的影响。试验结果表明,研制的焊材焊接工艺性优良,通过控制合金元素含量使熔敷金属力学性能远高于标准值;重点分析了Cr含量对熔敷金属组织和力学性能的影响,熔敷金属中少量的Cr元素会提高针状铁素体含量,Cr元素含量较高时,会增加贝氏体含量,使熔敷金属强度不断提高,冲击韧性先提高后降低;随着焊接热输入的升高,熔敷金属中针状铁素体含量不断减少,先共析铁素体含量提高,组织粗化,熔敷金属强韧性不断降低。     

热处理制度对异种钢接头的影响

为了找到热处理对异种钢焊缝的影响原因,对采用奥氏体不锈钢焊材的异种钢接头进行相同的热处理温度不同的保温时间的热处理,并对焊缝金属和接头进行金相和扫描电镜实验。通过对比发现：奥氏体不锈钢熔敷金属的铁素体分解是随着热处理时间的增加而增加,当热处理时间达到5h时,铁素体几乎完全分解;同时奥氏体不锈钢接头在低合金钢侧的碳迁移随着热处理时间的增加而增加,从而可以证明随着热处理时间的延长焊接接头的塑性和韧性也随之变差。     

V含量及回火工艺对高强钢TIG焊熔敷金属组织性能的影响

采用四种不同V含量焊丝对高强钢板进行钨极氩弧焊试验,焊后对熔敷金属进行640 ℃保温2 h的回火处理. 研究了V含量和回火处理对熔敷金属微观组织及力学性能的影响. 结果表明,焊态及焊后回火态条件下,随着V含量的增加,熔敷金属强度升高,延伸率和冲击功降低,经回火处理后,不含V熔敷金属内晶界处析出M₂C碳化物,而含V熔敷金属内析出弥散分布的VC析出相,焊后回火过程中位错回复引起基体软化的作用高于M₂C及VC的析出强化作用,导致回火后强度降低,断后伸长率冲击吸收能量升高. 细小VC具有阻碍位错运动的作用,导致回火后含V熔敷金属仍保留较高的位错密度. 实际应用中应根据熔敷金属性能要求合理选择V含量及焊后回火工艺.     

焊接热输入对核电用低合金钢焊条熔敷金属力学性能的影响

针对核电用低合金钢焊条CHE608HR2,采用改变焊接热输入的方法,借助金相显微镜,研究了焊接热输入对其熔敷金属力学性能及组织的影响。结果表明,熔敷金属力学性能随着焊接热输入量增大而降低,焊接热输入大于32 kJ/cm时,熔敷金属力学性能下降明显;焊接热输入小于等于25 kJ/cm时,熔敷金属力学性能最优。     

Al和Mg元素对吉帕级熔敷金属组织和力学性能的影响

针对吉帕级熔敷金属韧性不足的现状,设计了4组焊丝,研究了Al,Mg元素对金属粉芯焊丝熔敷金属组织和力学性能的影响. 采用扫描电子显微镜对熔敷金属的显微组织进行了表征,通过力学性能测试表征了熔敷金属的力学性能. 结果表明,熔敷金属主要由马氏体、贝氏体构成. 随着熔敷金属中Al,Mg元素的添加量由0Al-0Mg增加至0.3Al-0.9Mg,其氧含量由0.0308%降为0.0143%,聚合贝氏体含量减少,板条马氏体含量增加. 夹杂物由传统的以Fe,Al,Si,Mn等元素的氧化物转变为以Al,Mg氧化物为主的球形细小夹杂物(MgO·Al₂O₃). 0.3Al-0.9Mg组与0Al-0Mg组相比较,夹杂物的平均尺寸降低了0.13 μm,抗拉强度增加了152 MPa,冲击吸收能量增加了11 J (?20 ℃).     

保护气体中氧气含量对低合金高强钢熔敷金属组织和力学性能的影响

使用不同氧气含量的保护气体对低合金高强钢HSLA-65进行了实心焊丝和药芯焊丝的熔化极气体保护焊。通过拉伸试验、冲击试验等力学性能检测,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和能谱分析等,研究了保护气体中氧气含量的变化对熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明:实心焊丝和药芯焊丝的熔敷金属显微组织均由针状铁素体和晶界铁素体组成。在相同保护气体成分下,药芯焊丝熔敷金属中针状铁素体比例大于实心焊丝熔敷金属,药芯焊丝熔敷金属的综合力学性能优于实心焊丝熔敷金属。随着保护气体中氧气比例的增加,实心焊丝熔敷金属中针状铁素体的含量先增加后减少;而药芯焊丝熔敷金属中针状铁素体含量一直在减少。两者熔敷金属的综合力学性能随针状铁素体比例的变化呈现出相同的变化规律。     

12Cr1MoV钢药芯焊丝工艺试验研究及其在锅炉集箱上的应用

试验研究了12Cr1MoV钢药芯焊丝E551T1-B2V1、E551T1-B2V2、E550T5-B2V和E551T1-B2V3的焊接工艺性和熔敷金属力学性能,并根据实验结果进行了12Cr1MoV钢焊接接头力学性能试验。试验结果表明:焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接工艺性满足实际产品的焊接要求,熔敷金属化学成分和力学性能满足标准要求,采用焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接的12Cr1MoVR钢板接头各项性能满足标准规定,可以应用于12Cr1MoV钢锅炉集箱产品的焊接,实现集箱附件焊接的半自动化;焊丝E551T1-B2V1工艺性能优于E550T5-B2V,但焊丝E551T1-B2V1熔敷金属冲击韧性较焊丝E550T5-B2V差,这主要是由于两种焊丝药芯渣系不同而引起的;在热处理保温温度不变的情况下,延长热处理保温时间对酸性渣系药芯焊丝熔敷金属冲击影响不明显。     

焊后热处理对NiCrMo-3熔敷金属腐蚀行为的影响

以NiCrMo-3合金熔敷金属为研究对象,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等研究了原始焊态与690℃保温8 h热处理态熔敷金属的耐腐蚀性能差异.结果表明,与焊态试样相比,热处理试样具有良好的耐晶间腐蚀性能,在HNO₃溶液中浸泡不同的时间发生了点蚀和晶间腐蚀;热处理态金属除了点蚀与晶间腐蚀还发生了部分枝晶间腐蚀行为.热处理后的试样由于NbC,Laves相数量及尺寸的增加导致腐蚀敏感性升高.析出相NbC,Laves相与基体的电位差导致在腐蚀介质作用下发生点蚀.晶界析出物导致Ni,Cr元素含量的降低,从而增加了熔敷金属晶间腐蚀敏感性.热处理后由于元素再分配导致枝晶间Nb,Mo等元素的富集和Ni,Cr等元素的贫化,引起枝晶间腐蚀.     

Ni对Q690钢SMAW熔敷金属组织和性能的影响

以Q690高强钢的焊接材料为研究对象,通过光学数码显微镜、扫描电镜及断口分析等手段研究了Ni含量对焊条电弧焊熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明,固溶强化和细晶强化是熔敷金属的主要强化机制。添加Ni可以有效地改善熔敷金属的组织和力学性能;随着Ni含量的增加,熔敷金属的抗拉强度升高,冲击性能下降;适量的Ni添加,会导致组织中针状铁素体的增多,过量地增加Ni含量,组织中的针状铁素体反而变少,出现贝氏体,甚至马氏体,导致熔敷金属冲击性能恶化。     

Ni对Q690钢SMAW熔敷金属组织和性能的影响

以Q690高强钢的焊接材料为研究对象,通过光学数码显微镜、扫描电镜及断口分析等手段研究了Ni含量对焊条电弧焊熔敷金属组织和力学性能的影响.结果 表明,固溶强化和细晶强化是熔敷金属的主要强化机制.添加Ni可以有效地改善熔敷金属的组织和力学性能;随着Ni含量的增加,熔敷金属的抗拉强度升高,冲击性能下降;适量的Ni添加,会导...     

时效处理对ER347不锈钢熔敷金属微观组织和力学性能的影响

研究了ER347熔敷金属在750?℃长期时效过程中σ相的析出行为及其对力学性能的影响.结果显示,ER347熔敷金属的铁素体含量、硬度及冲击韧性与时效时间存在密切关联.ER347熔敷金属在750?℃时效时,随时效时间的延长,σ相析出增多,硬度增大,铁素体含量和韧性则降低.ER347熔敷金属焊态冲击韧性良好,时效处理后,韧...     

Inconel 690带极电渣堆焊熔敷金属力学性能

针对核电用Inconel 690镍基合金的研究现状,对熔敷金属的力学性能展开研究。采用金相显微镜观察Inconel 690镍基合金带极电渣堆焊熔敷金属组织、采用扫描电镜对熔敷金属拉伸断口进行研究。结果表明,熔敷金属中有大量析出相,主要沿枝晶间分布;随着熔敷金属中Mn,Nb含量的增加,析出相的数量和尺寸增加,拉伸断口中高温低塑性裂纹减少,熔敷金属中晶界滑移受到析出相的钉扎,台阶和韧窝交错分布;熔敷金属Mn,Nb元素能够增加材料塑性储备,显著提升对高温低塑性裂纹(DDC)的抵抗作用。     

焊剂碱度对埋弧焊熔敷金属性能的影响

采用两种碱度3.4、1.6的焊剂进行桥梁钢Q500q E的埋弧焊熔敷金属试验,分析了焊剂碱度对焊接工艺性、熔敷金属微观组织和力学性能的影响。结果表明,低碱度焊剂的脱渣性和熔池流动性优于高碱度焊剂。降低焊剂碱度提高了熔敷金属中Si、Mn和O含量,且使得夹杂物尺寸变大,数量增大。低碱度焊剂增加了熔敷金属中的贝氏体比例,降低了针状铁素体比例,增加了M-A组织,因而提高了熔敷金属的强度,恶化了其低温冲击韧性。     

铁素体含量对309L焊条焊后热处理态拉伸性能影响研究

选用2个批次不同铁素体含量的309L焊条,在不同模拟焊后消应力热处理(SPWHT)保温时间状态下进行熔敷金属拉伸试验。试验结果表明,随着SPWHT保温时间的延长,高铁素体含量焊条的断后伸长率显著下降,低铁素体含量焊条的熔敷金属始终保持较好的塑性。通过试样断口分析、金相组织观察和扫描电镜观察,韧性δ-Fe在SPWHT过程中转变为脆性σ相,是造成高铁素体含量的309L焊条断后伸长率显著下降的主要原因。本研究为新型核电工程用不锈钢堆焊材料的设计、采购和验收提供了重要依据。