焊接热输入对低合金高强钢力学性能及组织的影响

通过立向上焊接B780CF钢板试验,改变焊条电弧焊的焊接热输入,考察其对熔敷金属力学性能及组织的影响。结果发现,随着焊接热输入的增加,抗拉强度逐渐递减,冲击吸收能量先增加后减小,在30kJ/cm时达到最佳,强韧性达到优良的匹配。     

考虑焊接热影响区软化的高强钢对接接头强度

为研究焊接热输入对调质态高强钢对接焊缝接头强度的影响,设计了对接焊缝接头的静力拉伸试验,进行了对接接头熔敷金属及热影响区(HAZ)硬度分布测试,并对影响接头强度的关键因素进行了参数分析。试验材料选取Q550和Q690两种调质态高强钢,采取气体保护焊分别以1.0、1.5kJ/mm和2.0kJ/mm三个等级焊接热输入,以涵盖常用焊接工艺参数。静力拉伸试验结果表明：对接焊缝接头的强度随焊接热输入的增大而下降;在焊接热输入1.0kJ/mm下,接头的破坏模式为母材处断裂,而在热输入1.5kJ/mm和2.0kJ/mm下,接头断裂均发生在热影响区处。通过硬度分布测试发现,接头的热影响区存在硬化区和软化区。随着热输入的增加,接头软化区范围增大、最小硬度下降,导致接头强度降低。静力拉伸试验的强度测试结果与硬度分布测试结果在宏观上相互印证。参数分析结果表明,热影响区中软化区与母材强度之比、相对软化宽度是决定接头强度的主要因素,且其与接头强度呈近似线性相关关系。     

S690Q高强钢对接节点的焊后性能（英文）

通过试验研究了S690Q高强钢对接节点的焊后性能。利用手工电弧焊焊接了3个厚度为8mm的S690Q高强钢对接节点,焊接过程中对3个节点分别采用不同的焊接热量。在微观层面上,用微观结构测试和微观硬度测试研究焊接对于节点的影响;在宏观层面上,通过拉伸试验研究焊接对于节点力学性能的影响。微观结构测试结果表明,S690Q高强钢的主要微观结构是回火马氏体。焊接后,在粗晶热影响区会转化为粒状贝氏体,在细晶热影响区会转化为铁素体和渗碳体,在回火区部分回火马氏体会分解成铁素体。基于硬度测试结果,可以在热影响区内发现软化层的存在,软化层与母材相比具有较低的硬度。此外,热影响区的宽度也随着焊接热量的升高而增大。拉伸试验表明,焊接对于S690Q高强钢节点的强度具有劣化作用,这主要是由焊接过程中形成的软化层造成的。所有测试节点的失效位置均位于热影响区,而且随着焊接热量的升高,强度的劣化现象也变得越来越严重。     

HRBF400钢筋手工电弧焊焊接接头组织性能分析

手工电弧焊因为其稳定的性能特点而被广泛用于各种焊材的焊接。通过分析手工电弧焊中不同焊接方法焊接接头的切口形貌、显微组织与硬度分布着重讨论了不同的焊接方法对热轧带肋钢筋组织性能的影响,为进一步优化其性能与工艺提供了理论依据。实验结果表明:由于焊接方法的差别及焊接过程中热输入不同,使得焊接接头的宏观形貌各不相同,具体表现在焊缝的深宽比、热影响区的大小及焊接缺陷等。接头的微观组织主要以先共析铁素体,低碳马氏体、回火索氏体、细晶铁素体和珠光体组成。不同的焊接方法,焊接接头的轴线方向及横截面的维氏硬度值也是各不相同,这就导致了其性能的差异。     

钢筋骨架力学性能及焊点金相组织浅析

为了分析钢筋骨架自动成型生产线中不同焊接参数下钢筋骨架力学性能及焊点金相组织的变化,依次对不同参数下主筋力学性能、交叉焊点的抗剪力、热影响区深度、横截面占比和金相组织进行对比分析。研究结果表明,在焊接参数有效范围内,随着焊接时间的增加,主筋力学性能影响很小,焊点热影响区的深度及面积占比有增大趋势,但变动值较小,焊点抗剪性能越好,焊核区的板条马氏体组织逐渐增大且均匀,焊核区力学性能逐渐增强,热影响区的魏氏组织逐渐细化均匀,热影响区力学性能逐渐增强;优化选择焊接时间1.6s后进行钢筋骨架的焊接,可有效提高钢筋骨架交叉焊点的焊接质量和稳定性,为钢筋骨架自动焊接成型参数化控制提供技术支持。     

高强混凝土内养护效果的微观量化表征与分析

采用高吸水性树脂（SAP）作为混凝土内养护材料，通过纳米压痕试验，研究了养护龄期和SAP掺量对内养护混凝土孔洞界面微观力学的影响，借助扫描电镜与能谱分析（SEM?EDS）表征混凝土的内部物相及化学组成.结果表明：随着养护龄期的增加，SAP释水界面的弹性模量和硬度提高；掺入SAP后，混凝土中的水化产物分布更加均匀；随着养护龄期的增加，水化产物含量逐渐增大，界面更加致密；SEM?EDS测试结果与力学性能相吻合，说明SAP对高强混凝土具有积极影响.     

1200MPa高强耐磨钢热影响区显微组织及显微硬度的研究

为了研究1 200 MPa高强耐磨钢的焊接性,采用GMAW法对钢板进行斜Y形坡口铁研试验。对所得试样进行金相试验和显微硬度测试,并且分析不同的焊接热输入对此高强耐磨钢焊接热影响区(HAZ)显微组织变化及其显微硬度的影响。试验结果表明:在焊接热输入增大至24.9 k J/cm时,热影响区淬火粗晶区会出现网状铁素体组织及部分魏氏组织。回火区由回火马氏体组成,并会出现明显的回火软化现象,这些现象使得焊接接头的显微组织连续性遭到破坏,焊接接头综合性能下降。     

碎砖瓦再生骨料对再生混凝土性能影响微观分析

本文通过建立试验模型,将碎砖瓦破碎筛分后制成再生粗细骨料,分别全部和部分替代天然砂石原料配制再生混凝土,并进行混凝土界面过渡区显微硬度测试、硬化混凝土气孔特征分析。研究发现,再生骨料内部显微硬度偏低、再生骨料边缘显微硬度相对较高,因而再生混凝土受载破坏面易发生在再生粗骨料内部;随着再生粗骨料掺量增加,再生混凝土微观孔隙率增大,强度逐渐降低。     

转向架用P355NL1钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用MAG焊接工艺对转向架用P355NL1钢板进行焊接,研究了P355NL1钢焊接接头的微观组织形貌、硬度分布及室温力学性能。试验结果表明:焊缝组织主要是粗大板条状和块状的先共析铁素体、针状铁素体以及少量珠光体;热影响区的晶粒是大小不均匀的块状铁素体、针状铁素体。焊缝区硬度值分布在192~201 HV,热影响区的硬度最高可达220HV。拉伸试样均断裂于母材处,其抗拉强度在518 MPa左右,断后伸长率平均为23.8%,P355NL1钢MAG焊接接头具有良好的强度和塑性。     

Q345qD对接焊缝疲劳性能及断裂机理试验研究

为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观层面的硬度测试和疲劳断口电镜扫描试验,研究焊缝试件过早萌生疲劳裂纹的微观机理。试验结果表明:Q345qD对接焊缝的疲劳性能较好,随应力水平下降疲劳寿命显著提高,并给出了寿命随应力水平变化的拟合式;本批次Q345qD对接焊缝疲劳强度远远超过相同构造的规范取值,持久疲劳极限在S_(max)=260 MPa附近;焊接热输入对焊缝组织有较大影响,热影响区硬度波动明显,组织不均匀和焊接缺陷是导致低应力水平过早疲劳断裂的主要原因。     

机场跑道下穿隧道结构稳定性影响因素研究

为研究飞机荷载作用下机场道面下穿隧道结构的稳定性,建立了机场道面-基层-土层-隧道衬砌结构协同变形的力学模型,深入分析了飞机荷载作用下道面-基层-土层-隧道衬砌结构的稳定性,重点探讨了地应力、隧道自重及飞机荷载冲击效应影响下隧道结构衬砌的位移响应、速度响应及应力演化规律。研究发现：隧道自重及地应力对土体-隧道结构整体稳定性影响较大,飞机荷载的冲击效应影响相对较小;圆形截面形式的隧道结构的稳定性最好;随着隧道结构埋置深度的增加,地应力对隧道结构稳定性的影响越严重;衬砌结构的混凝土强度越高,其稳定性越好;随着飞机荷载作用位置不同,隧道结构变形有较大的变化,且随着衬砌厚度的增加,飞机荷载的冲击效应对隧道结构的影响逐渐衰弱。     

新型R407C焊条熔敷金属组织与性能研究

国产钢加氢装置用12Cr2Mo1R钢焊条存在主要问题是无法满足-30℃低温冲击韧性和长时间的抗回火脆性要求,长期依赖进口。采用金相显微镜对自主研制的新型R407C焊条熔敷金属显微组织进行观察,应用拉伸、冲击等试验对性能进行测试分析。结果表明:热处理态下的组织为回火贝氏体组织,随着回火参数的增加,晶粒逐渐长大,块状铁素体含量增加,组织逐渐转变为铁素体+碳化物,其强度和韧性逐渐降低;随着焊接热输入增加,焊缝中块状铁素体晶粒增多,其强韧性逐渐降低。     

负载下焊接加固钢结构压弯构件受力性能的影响因素分析

为研究负载下焊接加固钢结构压弯构件的受力性能,采用考虑焊接热影响的有限元分析方法,对不同初始负载、偏心距、长细比及焊接热输入等级等影响因素进行分析。完成了包括未加固压弯钢柱及加固压弯钢柱共72个构件的受力全过程模拟分析,获得了各因素影响规律,并验证了考虑二阶效应的新的名义应力比计算公式。结果表明:未加固构件的初始负载水平可通过二阶式反映;初始几何缺陷模式及大小影响失稳破坏方向及焊接残余变形大小;影响加固构件极限承载力的主要因素依次为偏心距、长细比、焊接热输入、初始应力比;影响焊接残余变形的主要因素依次为焊接热输入、初始应力比、长细比;为新编《钢结构加固设计规范》关于负载下焊接加固压弯构件设计计算方法提供了参考和依据。     

AZ31B/AZ91D异种镁合金激光焊接头组织性能分析

针对AZ31B和AZ91D异种镁合金材料的激光焊接问题,通过光学显微镜、拉伸试验、显微硬度测试等手段分析研究AZ31B和AZ91D异种镁合金CO2激光焊接头组织性能。结果表明:在功率为1 800 W,焊接速度为600mm/min,保护气流量为15L/min时,可以获得成形良好的焊缝。对焊接接头微观组织进行分析发现,接头热影响区不明显,熔合线附近母材侧晶粒未发生明显长大,焊缝晶粒明显细化;通过XRD检测可知焊缝区主要由α-Mg和β-Al12Mg17这2相组成;通过EDS能谱分析得到焊缝区Mg、Al元素的质量分数介于2种母材之间;通过拉伸试验发现,断裂位置位于AZ91D母材上,焊接接头抗拉强度高于AZ91D母材,扫描断口显示断裂方式为脆性断裂;焊缝硬度高于2种母材硬度。     

基于占空比优化的轴表面多弧离子镀CrN薄膜组织和性能研究

轴类零件的常规制作材料是碳素钢。鉴于普通碳素钢在耐磨耐蚀性能方面的局限性,以及多弧离子镀在提高零件使用寿命方面的优势,采用多弧离子镀方法在碳素钢轴表面制备CrN薄膜以提升其耐磨耐蚀性能。研究不同占空比对CrN薄膜组织性能的影响,采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析CrN薄膜表面微观形貌和择优生长取向的变化规律,对CrN薄膜的硬度和电化学性能进行测试。研究结果表明：CrN薄膜主要由CrN和Cr两相构成;占空比对CrN薄膜的微观组织结构具有显著影响;CrN薄膜的硬度和耐蚀性均明显高于碳素钢基体,在占空比为40%条件下制备的CrN薄膜表现出最优的综合性能。     

免伤钨极引弧方法

介绍了一种用于氩弧焊焊接的引弧方法。该方法在不使用高频引弧设备的情况下，解决了接触式引弧法引弧时烧损钨极的问题，提高了焊接质量与焊接速度。实践证明，此方法简单易学、操作方便，在实际施工中有很高的实用价值。     

论火电厂马氏体钢的焊接工艺

本文是作者结合自己多年对焊接的工作经验，以火电厂主蒸汽管道焊接工艺为例，分析了通过对焊接热输入、焊前预热、道间温度、后热、焊后热处理及多层多道焊等焊接工艺参数的控制，以及为防止焊后产生冷裂纹和提高接头冲击韧度而采取的措施。     

配电网弧光接地主动转移型消弧技术

我国城市中低压配电网电容电流急剧上升且消弧线圈补偿效果欠佳，单相接地故障电弧难以自熄易产生弧光接地过电压及扩大事故，探究弧光接地故障的快速有效熄弧方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先根据主动转移型消弧技术的工作原理，建立熄弧过程的等效电路，利用叠加定理推导熄弧时故障点电流计算公式，分析其与故障点位置、接地点过渡电阻、线路负荷电流等因素的关系；然后采用Matlab/Simulink搭建10 kV小电流接地系统单相接地故障模型，其中采用控制论电弧模型模拟单相弧光接地故障；最后通过设置典型的故障点位置、故障点过渡电阻、线路负荷电流作为故障条件，分析不同故障条件及存在高次谐波分量时主动转移消弧过程中的故障点电流、故障点电压波形。分析表明：在单相高阻接地故障时，主动转移消弧技术能够将故障电流转移至站内处理，有效减小故障点电流；在低阻接地故障时，过渡电阻较小导致故障点电流分流较大时，主动转移消弧技术能够限制故障点电压在电弧重燃电压之下；并可有效减小接地故障点的高次谐波分量，从而有效熄弧。     

活性铝土矿尾矿对混凝土力学性能的影响

以800℃煅烧活化后的铝土矿尾矿与粉煤灰共同替代20%的水泥，研究活性铝土矿尾矿对混凝土力学性能和微观结构的影响，并通过水化热、热重（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等探讨了尾矿对水泥-尾矿-粉煤灰三元胶凝体系水化机理的影响。结果表明：随着尾矿掺量的增加，混凝土的干燥收缩逐渐减小，其抗压强度逐渐增大，当尾矿替代粉煤灰为100%时，混凝土28 d抗压强度达到最大的56.1 MPa，较未掺尾矿增大了18.64%；微观结果表明活性铝土矿尾矿具有较高的火山灰活性，增大了Ca(OH)2的消耗，促进了C-S-H凝胶的生成，改善了界面过渡区结构。     

层间温度对超级双相不锈钢SAF2507模拟热影响区组织转变规律及力学性能的影响

针对实际焊接中热影响区过于狭小而无法准确进行试验评价的问题,提出了一种研究焊接热影响区的试验方法。采用GLEEBLE3800型试验机进行焊接热模拟试验,研究了层间温度对SAF2507超级双相不锈钢热影响区(HAZ)显微组织演变和力学性能的影响规律。试验结果表明:当层间温度为150℃时,铁素体和奥氏体2相比例接近1∶1,而且没有魏氏体状奥氏体和金属间相析出;随着层间温度的升高,二次奥氏体和魏氏体状奥氏体从晶界或晶内析出,并不断增多、长大,使热影响区中奥氏体含量增加,硬度降低,冲击韧度升高;当层间温度升高至250℃时,有χ相析出;继续提高层间温度至300℃时,硬度增大,冲击韧度降低,经SEM和EDS鉴定,有脆性相σ析出。在实际焊接中为保持SAF2507超级双相不锈钢焊接接头中良好的双相比例和力学性能,焊接层间温度应不高于150℃。