高碳钢奥氏体晶粒的长大行为研究

研究了82B高碳钢在不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒的生长规律。结果表明,在800¹ 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温601 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温60⁹0 min后,可获得细小均一的奥氏体晶粒。最后,通过公式计算了高碳钢奥氏体晶粒的长大规律,与实验结果吻合。     

UN - 200型钢轨交流闪光焊机工艺研究

介绍了国内首台拥有自主知识产权的UN-200型钢轨交流闪光焊机。针对U75V钢轨,采用连续闪光焊和脉动闪光焊进行了焊接工艺对比试验,分析了采用连续闪光焊工艺焊接U75V钢轨时工艺参数调整困难的原因,在此基础上进行了脉动闪光焊工艺试验,获得了脉动闪光焊的焊接工艺参数,采用此参数进行钢轨焊接,通过了铁道部制定的标准TB／T1632—05,并已应用于无缝线路建设工程中。应用结果表明：该焊机采用脉动闪光焊工艺适合焊接U75V钢轨,焊接接头质量优良。     

一种马氏体时效钢奥氏体晶粒长大动力学

在光学显微镜下,利用Leica Metal Work软件研究了一种强度级别为2100MPa的超高强度马氏体时效钢在850～1150℃的奥氏体晶粒长大规律.结果表明,实验钢奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度升高和保温时间的延长而增大,其奥氏体平均晶粒尺寸与保温时间规律符合Beck方程,奥氏体化温度宜控制在800～950℃,其晶粒增长指数随温度的升高而减小,850～1150℃时实验钢奥氏体晶粒长大平均激活能为108.5kJ/mol-1,并建立了实验钢在等温加热过程中的奥氏体晶粒长大方程.     

焊后正火工艺对钢轨接头强韧性的影响

针对60 kg/m U75VG钢轨焊后正火如何最大限度地获得细化晶粒效果问题,选择了加热气体流量、加热时间和冷却速度三因素,按照三因素三水平的正火正交试验设计方案,开展了正火工艺试验研究。结果表明:采用最佳的焊后正火工艺,对闪光焊接头进行焊后正火热处理,能使接头晶粒明显细化(晶粒度达到9级左右),冲击韧性明显提高,提高了钢轨焊接接头的强韧性。     

低碳微合金钢的奥氏体晶粒长大倾向性研究

研究了加热温度和保温时间对低碳微合金钢奥氏体晶粒长大的影响.结果显示,在950～1150℃内加热,晶粒尺寸随加热温度有近似成线性增大的趋势;高于1150℃加热,晶粒有明显加速增长倾向;在950～1200℃加热的奥氏体晶粒尺寸为17～51μm,没有出现异常长大现象,这表明在1200℃加热具有可行性.     

TCS不锈钢复合热源焊接热影响区晶粒长大的预测

根据等温条件下的铁索体晶粒长大公式,推导出了焊接热影响区(HAZ)铁索体晶粒长大的动力学方程,并结合焊接热循环的数值分析结果对TCS不锈钢热影响区晶粒长大进行了预测.在此基础上,对复合焊新型焊接工艺条件下TCS不锈钢HAZ的晶粒长大情况进行了数值计算,得到了3种工艺参数下TCS不锈钢复合焊HAZ内的晶粒尺寸.基于TCS不锈钢复合焊接接头的金相图片,测量了HAZ内的平均晶粒尺寸,对数值模拟结果进行了验证.初步讨论了晶粒尺寸随热循环温度的长大情况和热循环温度差异对晶粒长大的影响规律.     

热处理对ZK60搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响

ZK60板材在旋转速率800 r/min、焊接速度120 mm/min下进行搅拌摩擦焊接,然后对焊接板材在200~400℃进行退火处理。结果表明,热处理可提高焊后接头的力学性能。在200℃退火后焊接接头的抗拉强度和伸长率分别达到最大值236 MPa和7.2%,随退火温度的继续升高,焊接接头的抗拉强度和伸长率有所下降。TMAZ微观组织由均匀细小转变为粗大的再结晶晶粒(平均晶粒尺寸5~18μm),这种组织的演变导致了力学性能的下降。     

加热工艺对重轨钢奥氏体晶粒尺寸与脱碳层深度的影响

热轧高强度重轨钢的珠光体团块尺寸和层片间距以及钢轨表面脱碳层深度对钢轨在磨损和滚动接触疲劳条件下的使用性能具有重要影响.在邯钢采用SMS Meer万能机组轧制100 m定尺超长轨的设备工艺条件下,为了制定合理的U71Mn钢坯加热制度、细化珠光体组织和控制表面脱碳层深度,在实验室进行了加热工艺参数对U71Mn钢轨钢奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度的影响规律的实验研究.实验结果表明:U71Mn钢坯在加热温度升至1050～1150℃而均热时间为35min时,奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度开始有明显增长的趋势,奥氏体晶粒尺寸在120～160μm但比较均匀,有效脱碳层深度增加到0.42～0.61mm;当加热温度升高到1200～1250℃时,奥氏体晶粒尺寸超过180μm并随着保温时间的延长出现显著的不均匀长大,有效脱碳层深度增加到0.81～0.90mm.根据上述实验数据,对邯钢U71Mn钢加热工艺规程提出了优化参数,使热轧钢轨的珠光体组织、力学性能和脱碳层深度满足了国家标准和铁道部标准的要求.     

400 MPa级超级钢焊接热影响区晶粒尺寸的预测

应用有限元方法建立了超级钢焊接温度场的数学模型,对5mm厚、400MPa超级钢等离子弧焊接温度场和热循环进行了模拟和分析;利用模拟得到的热影响区热循环曲线,根据晶粒长大动力学原理对热影响区晶粒尺寸进行预测。预测结果表明,焊接接头热影响区宽度约为6.5mm;焊接接头热影响区晶粒明显长大,最大晶粒尺寸约为180μm;焊接接头热影响区晶粒随冷却速度的加快而细化,但细化程度有限。     

中海拔地区钢轨焊接工艺及质量对比

以包钢U75V热处理钢轨焊接为对象,依据焊接接头型式检验结果,对比研究兰州铁路局中海拔地区基地闪光焊、现场移动式闪光焊、移动式气压焊及铝热焊接头性能。结果表明:基地焊接接头综合性能最佳,现场移动式闪光焊和移动式气压焊接头综合性能相近,铝热焊接头性能最差。     

AZ31镁合金脉冲MIG焊接头深冷工艺研究

采用与母材同质、直径1.2 mm的焊丝进行AZ31镁合金脉冲MIG焊工艺试验,并对AZ31镁合金焊接接头分别进行了100,-140,-180℃保温6 h的深冷处理工艺试验;采用超景深显微镜观测、分析了深冷处理焊接接头微观组织。研究结果表明,未深冷处理焊接接头最大晶粒尺寸为400μm;-100℃深冷6 h的最大晶粒尺寸为100μm;在-140℃深冷6 h最大晶粒尺寸为50μm;-180℃深冷6 h最大晶粒尺寸为60μm。深冷处理后的焊接接头晶粒变小,镁合金脉冲MIG焊焊接接头强化的最佳深冷处理工艺为-140℃深冷6 h。     

现场钢轨焊接接头热处理设备研制及工艺研究

摘 要:研制的现场钢轨焊接接头热处理设备具有中频感应加热、喷风冷却和钢轨纵向锁定功能.对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头的工艺试验结果表明,接头与母材轨顶硬度匹配良好,焊缝晶粒度由1～2级提高到8级,冲击功提高3倍.     

初始晶粒和奥氏体含量对Fe-3%Si钢真应力-应变及软化曲线的影响北大核心CSCD

通过在热力模拟试验机上采用不同工艺参数的单道次压缩和等温喷水淬火实验,研究了初始晶粒尺寸和奥氏体含量对Fe-3%Si钢应力-应变曲线和软化量的影响。结果表明：从800℃到1200℃,初始奥氏体含量随着等温温度的提高而增加,平均奥氏体含量由约4%增到约13%,其分布状态由弥颗粒状散趋向聚集粗化成棒状;在1200℃等温1~5 min,单相硅钢平均晶粒尺寸长大速率为144μm/min,而双相硅钢平均长大速率为68μm/min。在加工硬化阶段,奥氏体含量和初始晶粒尺寸对真应力-真应变曲线影响较小,当加工硬化和动态软化达到平衡时,随着奥氏体含量和晶粒尺寸的增加应力值降低。单道次压缩＋等温淬火实验表明,初始晶粒越小,奥氏体粒子含量越高,硅钢再结晶软化率提高越快,再结晶分数越高。     

К190ПК钢轨闪光焊机改造及工艺研究

针对К190ПК钢轨闪光焊机响应速度慢,只具有连续闪光焊工艺,难以实现U75V钢轨的焊接等问题,对焊机控制系统的软、硬件进行了改造.采用电液比例伺服阀替代原有的电液随动装置对液压系统进行了重新设计和制作,提高了液压系统的响应速度和精度.在此基础上,以焊接电流作为反馈参数,采用比例控制与ON-OFF控制相结合的方式实现了钢轨脉冲闪光焊功能;采用可编程控制器控制焊接过程,实现焊接过程自动化.采用脉冲闪光焊工艺进行U75V钢轨焊接工艺试验,达到了铁标要求,改造后的系统采用脉冲闪光焊工艺进行钢轨焊接生产,焊接时间短,焊接接头质量稳定.     

初始晶粒和奥氏体含量对Fe-3%Si钢真应力-应变及软化曲线的影响

通过在热力模拟试验机上采用不同工艺参数的单道次压缩和等温喷水淬火实验,研究了初始晶粒尺寸和奥氏体含量对Fe-3%Si钢应力-应变曲线和软化量的影响。结果表明:从800℃到1200℃,初始奥氏体含量随着等温温度的提高而增加,平均奥氏体含量由约4%增到约13%,其分布状态由弥颗粒状散趋向聚集粗化成棒状;在1200℃等温1~5 min,单相硅钢平均晶粒尺寸长大速率为144μm/min,而双相硅钢平均长大速率为68μm/min。在加工硬化阶段,奥氏体含量和初始晶粒尺寸对真应力-真应变曲线影响较小,当加工硬化和动态软化达到平衡时,随着奥氏体含量和晶粒尺寸的增加应力值降低。单道次压缩+等温淬火实验表明,初始晶粒越小,奥氏体粒子含量越高,硅钢再结晶软化率提高越快,再结晶分数越高。     

钽薄壁管GTA焊接接头晶粒细化机理

为了得到性能良好的纯钽焊接接头,并对Ta的晶粒大小进行控制,测得了纯钽晶粒长大的温度区间,并采用厚度为0.56mm的Ta1在钨极氦弧焊条件下,进行了钽薄板对接焊以及钽薄壁管的焊接试验,讨论了压力对纯钽金属焊缝凝固结晶的影响.利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)对纯钽焊接接头组织进行分析,结果表明,纯钽晶粒长大的温度区间为1 150～1 300℃;在钽薄壁管辊压成形条件下,焊接接头晶粒明显细化,其最大晶粒尺寸约为平板对接焊条件下的一半;钽薄壁管在焊接过程中受滚轮压力作用,使焊缝结晶形核数、成核速度增加,在钽金属内部形成大量位错,位错的增殖和交互作用,降低了晶界表面能,同时造成生长中的晶粒破碎,使焊缝以及热影响区晶粒细化.     

LF2铝合金搅拌摩擦焊接接头的组织与性能

对10 mm厚LF2铝合金搅拌摩擦焊接进行了研究.结果表明:焊接厚板时,为防止出现隧道型缺陷,须在较低的焊速和转速下进行.当焊速为9 mm/min,转速为950 r/mln,焊接输入能量为6 230 W时,接头强度值最高,其值与母材强度值相等.接头处由平均尺寸约为15 μm的均匀细小的晶粒组成;热影响区平均晶粒尺寸较大,其最大值约为28 μm;热机械影响区内组织细长,局部区域最大长度可达到85 μm.焊核区平均硬度与母材相当,中心最高硬度可达HV95,近缝区硬度低于母材硬度.     

退火工艺与碳含量对Monel 400合金组织稳定性的影响

研究了Monel 400合金在不同碳含量(0.004%～0.100%C)、不同退火温度(750～950℃)和退火时间(10～60 min)下晶粒长大的规律和组织均匀性。结果表明：Monel 400合金在900℃以上退火时，晶粒长大的速度更快，组织均匀性随退火温度的升高而变差；退火时间在30 min之内时，晶粒长大速度较快，组织均匀性逐渐变差，晶粒长大到一定程度后，其长大速度降低，组织均匀性略有改善；在800～850℃退火10～20 min可以得到晶粒相对细小且较为均匀的组织。根据Anelli改进模型建立了6种不同碳含量Monel 400合金在750～950℃退火过程中的晶粒长大方程。     

55MnCrNb钢的脱碳行为

以含Nb高碳钢为研究对象,研究了钢的表面脱碳层深度及奥氏体晶粒大小随温度变化规律。结果表明:试验钢在800℃保温20 min,钢的表面有一层致密的氧化铁皮,脱碳现象不明显。温度从900℃升高到950℃,钢表面氧化铁皮开始开裂并与基体间形成缝隙,脱碳现象明显,在1180℃时总脱碳层深度为269μm。随温度从900℃升高到1180℃,奥氏体晶粒尺寸长大明显,900℃奥氏体晶粒平均尺寸16.8μm,当温度升高到1180℃时,奥氏体晶粒平均尺寸达到132μm。随温度升高,未固溶Nb C量降低及奥氏体晶粒长大,使C原子扩散阻力降低,脱碳层深度随温度升高而增大。     

U75V钢轨闪光焊焊后火焰正火与感应正火接头性能对比

随着铁路运输的发展,为满足提速和重载的需要,铁路线路应进行无缝化。目前我国铁路无缝线路用钢轨以U71Mn和U75V2种为主,其中U75V由于其强度较高,耐磨性较好,广泛应用于客货混行线路。我国钢轨的无缝化最主要的手段是对定尺轨进行闪光焊接,焊后进行正火处理,正火处理主要采用感应正火或火焰正火2种方式。本文通过对U75V钢轨闪光焊后采用不同正火方法处理后的接头,进行拉伸、冲击及硬度试验,对比2种正火方式对钢轨接头上述性能的影响。