铸铁表面堆焊Co基合金的组织和性能研究

为研制耐高温高压H2S/CO2腐蚀的卡瓦材料,采用表面堆焊方法在HT200灰口铸铁表面堆焊Co基合金,利用光学显微镜、扫描电镜(EDS附件)、X射线衍射仪和硬度计测试分析了堆焊层的组织结构和硬度。分析结果表明,堆焊层组织主要是由树枝状的γ-Co固溶体和共晶组织(γ-Co固溶体+片状M7C3(M=Cr、W、Fe))组成。从堆焊层至基体,硬度降低,堆焊层硬度高达750HV左右,熔合区的硬度大约为380HV,基体硬度为280HV左右。     

Fe-Cr-B-C系高硬度高抗裂耐磨堆焊焊条的研制

研制了一种成本较低的Fe-Cr-B-C系高硬度高抗裂耐磨堆焊焊条,使用洛氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜及其附带能谱仪、X射线衍射仪分别对堆焊层硬度、化学成分以及显微组织进行了分析。结果表明,堆焊层显微组织主要由马氏体、残余奥氏体、Fe-Cr相、M_(23)(C,B)_6、B_(0.7)Fe_3C_(0.3)、M_7C_3等组成,其中硼化物呈菊花状包裹着Fe-Cr相等析出,堆焊合金的宏观硬度达到了65.5 HRC,具有较高的抗裂性与耐磨性。     

U75V合金钢组合辙叉翼轨的药芯焊丝补焊

针对在线钢轨焊接性特点,选用药芯焊丝进行合金钢组合辙叉翼轨的修复,进行了工艺试验和堆焊层的组织性能研究.堆焊层的硬度测试结果表明:药芯焊丝THY-QD-172用于合金钢组合辙叉翼轨U75V的修复可满足性能要求.首先其熔覆层为与母材组织接近的珠光体;其次堆焊层的洛氏硬度比母材的硬度高,耐磨性能在一定程度上有所增强;最后试验过程中焊前不需要热处理,焊后也不需要热处理.     

X52MS管线钢氢致开裂行为研究

为了研究X52MS管线钢氢致开裂问题，通过金相组织和裂纹形貌观察、扫描电镜和能谱分析以及显微硬度分析，围绕钢板中扩散氢含量、显微组织和MnS夹杂物三个主要因素对HIC的影响进行了探讨。结果显示，X52MS管线钢自身的扩散氢含量相对较低，不足以引起氢致开裂；影响X52MS管线钢HIC行为的主要影响因素为显微组织状态，其中马氏体是氢致开裂最敏感的组织。通过对加硫钢46MnVS6在不同热处理状态下的HIC试验对比，发现淬火态试样显微组织中未回火马氏体更易于引起HIC，调质态试样显微组织中回火索氏体组织具备抗HIC能力。     

高压空冷器碳钢管板带极堆焊Inconel625合金层性能

采用带极埋弧堆焊技术在Q345R(HIC)板材表面堆焊Inconel625镍基高温合金层。对堆焊层的力学性能、抗腐蚀性能进行了测试,结果表明:Inconel625堆焊合金层与基材焊接熔合质量好,结合强度高;经过消氢热处理后,堆焊合金材料的抗腐蚀性能没有降低。此项研究可保证高压空冷器具有优良抗腐蚀性能,同时大幅降低设备投资,为国内新型加氢裂化装置高压空冷器研制提供了方法和经验。     

X80级Nb-Cr钢管不同强度匹配下的接头组织与性能研究

研究了不同强度匹配下X80级Nb-Cr钢手工焊环焊接头的显微组织和硬度。结果表明：不同强度匹配下填充层组织经过后续焊道的热处理作用,打破了焊缝柱状晶的形态,焊缝组织为针状铁素体＋少量粒状贝氏体＋少量先共析铁素体,粗晶区组织为粒状贝氏体＋板条状铁素体;盖面层焊缝组织以针状铁素体组织为主,粗晶区组织以板条状铁素体＋粒状贝氏体为主;盖面层高硬度组织板条铁素体和粒状贝氏体明显增多,硬度整体偏大。     

Q235钢表面TIG堆焊308L不锈钢的组织和性能研究

为了提高Q235钢表面的耐腐蚀性和硬度等性能,使用TIG(非熔化极惰性气体保护焊)堆焊技术在Q235B钢表面堆焊不锈钢。进行了30组试验,选取其中堆焊效果好的4个试样,分析了堆焊层组织的宏观和微观形貌,比较了堆焊层的硬度。结果表明:Q235B钢板堆焊不锈钢进行表面改性后,钢板的表面硬度有明显提高,表面堆焊层的耐腐蚀性能比Q235B钢母材的耐腐蚀性能显著提高。     

2015年第12期导读

<正>本期论文广场栏目中,Fe-Cr-B-C系高硬度高抗裂耐磨堆焊焊条的研制一文,介绍了研制的一种成本较低的Fe-Cr-B-C系高硬度高抗裂耐磨堆焊焊条,分析结果表明,堆焊层显微组织主要由马氏体、残余奥氏体、Fe-Cr相、M_(23)(C,B)_6、B_(0.7)Fe_3C_(0.3)、M_7C_3等组成,其中硼化物呈菊花状包裹着Fe-Cr相等析出,堆焊合金的宏观硬度达到了65.5 HRC,具有     

Q235A钢表面TIG堆焊铜合金的组织和性能研究

为了解决Q235A钢表面耐腐蚀性差和硬度低等问题,采用TIG堆焊方法在Q235A钢板上堆焊铜合金,从30组试验中选取堆焊效果好的3组试样进行组织和性能研究,分析堆焊层组织的宏观和微观形貌,比较堆焊层的硬度和耐蚀性。结果表明:铜合金层和母材界面的成分发生了变化,发现基体元素向铜合金层中熔解产生不同形状的泛铁相,钢板表面硬度明显提高,表面堆焊层的耐腐蚀性比Q235A钢母材的耐腐蚀性有显著提高。     

Q345－Zr－Q345焊接接头显微组织和纳米压痕研究

为了评价Zr与Fe之间的焊接性能,对焊缝中可能存在的金属间化合物的种类、分布以及性能进行了研究。采用钨极氩弧焊（TIG）方法对Q345低合金试板进行了以纯Zr作为填充金属的熔焊连接试验,并采用纳米压痕技术建立了焊缝典型组织和力学性能之间的依存关系。结果显示,Zr焊缝与Q345基体相连处主要由层片状共晶组织组成（α－Fe+Fe2Zr）,该区域中Fe元素含量较高;焊缝中部区域主要由Fe2Zr胞状树枝晶组成,少量FeZr2组织分布在Fe2Zr胞状枝晶间;在Fe2Zr富集区域出现了裂纹。纳米压痕测试结果表明,Fe2Zr金属间化合物的硬度较高,平均硬度值达到20.1 GPa;层片状共晶组织（α－Fe+Fe2Zr）的硬度值相对较低,平均硬度值为6.8 GPa;FeZr2化合物的平均硬度值为8.9 GPa。Zr焊缝断口呈现出明显的枝晶形貌,EDS结果表明,这些枝晶主要由Fe2Zr金属间化合物组成。     

焊缝金属对奥氏体不锈钢失延裂纹敏感性的影响

采用伍德（Wood）液态金属对GTAW制作的平板堆焊试件淬火,以及光学金相、电子背散射衍射等测试手段,研究了焊缝金属对奥氏体不锈钢失延裂纹（Ductility?ip cracking,DDC）敏感性的影响。结果表明,伍德金属淬火在焊缝熔化区中捕获了高温显微组织细节形貌,揭示了310的淬火诱发DDC敏感性比304、316和321严重得多。304和316均凝固为柱状δ晶粒,沿δ柱状晶粒之间的边界形成了几乎连续的γ;由于γ深入δ生长,δ晶粒被γ牢固地结合在一起,阻碍沿δ晶界的DDC。321凝固为等轴δ晶粒,等轴晶粒的弯曲边界阻碍DDC。310 凝固为粗直的、沿晶界几乎没有δ的γ柱状晶粒,并且晶界迁移变成为局部直的;由此产生的又长又直的裸晶界成为 DDC的理想通道。归纳了奥氏体不锈钢焊缝抗DDC的两种新机制:①沿δ柱状晶的边界形成几乎连续的、非平直的γ;②凝固为等轴δ晶粒。     

20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢管对接工艺分析

对于20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢钢管对接选用和耐蚀堆焊层相同的材料AT-ERNi625焊丝进行打底,填充盖面分别选择了AT-ERNi625焊丝和304焊丝,采用拉伸、弯曲试验、显微硬度试验测试焊接接头力学性能;通过扫描电镜、光学显微镜对焊缝断口及显微组织进行分析。结果表明,焊缝抗拉强度大于20钢抗拉强度,其显微硬度从母材到焊缝,从盖面层到打底层都呈现下降趋势,其力学性能满足使用要求;在母材20钢一侧出现了脱碳层,焊缝一侧出现增碳层,焊缝中的组织主要是少量的针状铁素体和奥氏体。     

电弧沉积条件下Cu基熔覆层的微观组织及性能研究

为了优化Q345B低碳钢的表面使用性能,设计相应的药芯焊丝并采用TIG沉积方法制备了Cu基熔覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等方法,研究了Cu基熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等。结果显示,在成分过冷的影响下,Cu基熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌。熔覆层主要由FCC结构的Cu-Ni-Cr-Fe固溶体、富Cr析出相和单质C元素组成,其中,由于微观偏析的存在,固溶体内元素分布不均匀,Ni、Fe元素主要富集在枝晶内,在枝晶间浓度较低;富Cr析出相主要以球状或棒状分布在基体上,少量单质C也在基体内均匀分布。研究表明,得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子的第二相强化作用,熔覆层平均硬度达到202.8 HV0.1,高于纯铜和Q345B基体。     

不同焊接方法对NiCrFe堆焊层组织及性能的影响

为了选出适合轴类材料表面划伤修复的最佳技术,分别采用电火花堆焊方法、氩弧堆焊方法及手工电弧堆焊方法在同一焊接母材上进行同类焊接试验,研究了母材至各堆焊层之间硬度的分布情况,并探讨了各堆焊层的组织及合金元素的过渡情况。结果表明,电火花堆焊层与母材合金元素过渡均匀,结合良好,其硬度的变化区域较窄,焊接热影响区的范围最小,利用电火花堆焊技术更有利于成功修复轴类材料表面损伤。     

输送管道应力腐蚀开裂和氢致开裂

针对输送管道的3种主要开裂形式，即：高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂，阐述其发生机理，比较其发生条件和形貌特征，并具体讨论环境溶液、阴极保护、涂层、温度、应力应变和材料等因素对开裂过程的影响。结果表明，环境、应力和材料对高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂起到主导作用。     

基于ANSYS的小直径管道铜衬垫焊接研究

为保证小直径管道的焊接质量,采用添加铜衬垫的单面焊双面成形方法对小直径管道进行焊接。通过ANSYS软件对小直径管道的合理焊接电流数值进行研究,并对焊接后的小直径管道焊接接头进行表征测试与试验分析,根据仿真试验结果确定小直径管道最佳焊接电流数值。研究表明,最佳的小直径管道焊接电流为100 A,在此焊接电流参数下得到的焊缝正面呈鱼鳞状且背面成形饱满,其金相组织为细小且相互平行的柱状晶,焊缝处显微硬度为205.7HV10,抗拉强度为585 MPa,伸长率为13.7%,获得的焊缝性能较为理想。     

2Cr13不锈钢表面激光熔覆Ni合金层的研究

通过扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、Ｘ光能谱仪、显微硬度计研究了２Ｃｒ１３不锈钢表面激光熔覆Ｎｉ合金层的组织,并分析热处理对Ｎｉ合金层组织和显微硬度的影响。结果表明：Ｎｉ合金层由下至上可分为平面晶区,胞状晶区及枝晶区。激光熔覆Ｎｉ合金层后熔覆层的显微硬度由２３０ＨＶ提高到５００－７００ＨＶ,热处理后Ｎｉ合金层的组织较热处理前细化,其显微硬度高达８５０－１１２０ＨＶ。     

论湿硫化氢环境下管道设计材料的选择

从炼油厂典型装置中产生湿H2S腐蚀的环境及部位着手,分析了因湿硫化氢腐蚀而引起的氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和应力诱导氢致开裂等腐蚀形态,指出液相中硫化氢的浓度、溶液的pH值、温度以及材料的硬度、管道表面质量等与上述腐蚀有关。同时,从设计角度论述了不同情况下的选材原则。     

X100管线钢冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法研究了埋弧焊条件下X100管线钢热影响区的冷裂纹敏感性及断口特性.试验结果表明,X100管线钢在不预热条件下对冷裂纹不敏感,临界断裂应力σcr为823.5 MPa,与其抗拉强度Rm (823 MPa)相当,可在不预热条件下焊接.当拘束应力继续增大时,发生时效断裂,断口性质为典型的氢致延迟断裂.X100级...