高耐候钢与不锈钢焊接接头的微观组织与性能研究

采用熔化极活性气体(98%Ar+2%CO2)保护焊(MAG)方法,研究了高耐候钢与奥氏体不锈钢焊接接头的组织与性能。结果表明,焊接接头的力学性能可以达到母材的强度水平;焊接接头母材区高耐候钢组织为铁素体+少量珠光体,不锈钢为全奥氏体组织,焊缝区为奥氏体+鱼骨状铁素体组织,不锈钢侧热影响区组织为奥氏体+条状的铁素体组织,高耐候钢侧热影响区组织为聚集成团的铁素体团簇+珠光体组织。     

1．4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不镑钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好.接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低.焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,OCr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003铜侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织.     

Q345B钢CO_2气体保护焊接接头组织与性能的研究

采用CO_2气体保护焊对不同厚度的Q345B钢板进行对接试验,通过光学显微镜和显微硬度计对焊接接头组织和显微硬度进行测试分析。研究结果表明:Q345B钢板焊接接头的母材区为铁素体和珠光体,热影响区为魏氏体、针状铁素体、白色网状二次渗碳体、片状珠光体及少量粒状贝氏体,焊缝区为细晶铁素体、块状铁素体及部分珠光体。随着钢板厚度增加,焊道层数随之增加,焊缝金属高温停留时间增长,铁素体组织越粗大,珠光体含量增加;热影响区、焊缝区平均显微硬度均大于母材硬度,随着板厚增加,焊缝平均显微硬度增高,焊缝区层间硬度波动增加,其填充层显微硬度最高。     

Q345B与20Mn23Al异种钢焊接接头显微组织及力学性能研究

为了改善变压器某些部件之间的连接问题，在生产中节省20Mn23Al的材料，降低成本，文中采用ER316L不锈钢焊丝进行Q345B/20Mn23Al异种材料CO₂气体保护焊，系统研究了焊接接头显微组织和力学性能。研究发现：焊缝主要为奥氏体和骨骼状的δ-铁素体，靠近Q345B钢侧的热影响区为粗大的珠光体和铁素体组织，而靠近20Mn23Al钢侧的热影响区为粗大的奥氏体；焊缝硬度最高，焊接热影响区(HAZ)次之，母材的最低，且20Mn23Al的硬度低于Q345B的；随着试验温度的降低，焊缝位置的冲击吸收功减小。     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明:两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明：两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。     

14NiCrM0106V与Q345E焊接接头组织与力学性能的研究

通过室温拉伸、弯曲、冲击、硬度试验及金相分析,对Q345E低合金钢与14NiCrM0 10 6V低合金钢混合气体保护焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究.结果表明:采用ER50-6实芯焊丝焊接时,可以获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头;焊缝区硬度较均匀,焊缝硬度在210～250 HV之间;焊接接头焊缝中心组织为先共析铁素体分布于柱状晶界上,晶内为针状铁素体与珠光体;Q345E侧熔合区组织为沿晶界析出块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体和贝氏体;14NiCrMo10 6V侧熔合区和过热区组织为板条状马氏体和粒状贝氏体.     

Q345B钢等离子-MAG复合焊接头组织与力学性能

以10 mm的Q345B钢板为母材,开Y型坡口,使用等离子-MAG复合焊方法,进行单层单道焊接。对焊接接头进行无损检测,未发现裂纹、气孔、夹渣等缺陷。分析焊接接头的显微组织,焊缝区主要由铁素体和珠光体构成,先共析铁素体沿柱状晶界析出,晶内主要是针状铁素体和珠光体的混合物;焊接热影响区较窄,组织形态变化明显但晶粒尺寸有所改善。硬度试验显示,焊缝和热影响区的硬度高于母材。对焊接接头进行拉伸、弯曲和冲击等力学性能测试,结果表明,采用等离子-MAG复合焊接方法得到的接头强度和韧塑性良好。     

06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、维氏硬度等试验以及金相分析,对06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:焊条电弧焊焊接接头有良好的抗拉性能和弯曲性能,焊缝区硬度略高于母材,而热影响区硬度略低于母材。焊缝组织为奥氏体+5%铁素体组织。焊接热影响区过热区奥氏体晶粒粗大,导致材料强度和硬度下降。     

不同焊接方法下1.4003铁素体不锈钢焊接接头组织与性能

通过拉伸试验、弯曲试验、硬度试验和金相组织分析,研究采用MAG、CMT、PAW、TIG方法焊接的3 mm 1.4003铁素体不锈钢对接接头的常规力学性能和显微组织。结果表明:4种焊接方法下接头的常规力学性能均较为良好;采用奥氏体不锈钢焊丝的MAG、CMT、TIG接头,其焊缝组织均为板条状或网状铁素体和奥氏体,接头硬度较高。PAW不填加焊丝的焊缝组织为与母材同质的块状铁素体,其焊缝硬度不及母材。铁素体晶粒的粗化对接头的强度和硬度有不利影响。     

Q235钢与316不锈钢异种钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用手工电弧焊,填充A307焊条,对Q235钢和316不锈钢进行焊接,得到两种钢的焊接接头。利用金相显微镜对焊接接头的不同区域进行显微组织分析,通过扫描电镜能谱仪对焊接接头进行元素扫描,利用维氏硬度计对焊接接头的硬度进行测定。结果表明:在Q235钢和316不锈钢焊接接头中,焊缝组织呈柱状晶生长,在近焊缝一侧Q235钢中产生脱碳层而软化,在近Q235焊缝一侧出现增碳层而硬化,靠近焊缝的Q235钢热影响区出现针状铁素体组织,热影响区晶粒相对较粗大。316不锈钢热影响区和母材区组织均为奥氏体,Q235钢母材区组织为铁素体与珠光体。通过线扫描发现镍、铬元素在焊缝区域分布基本均匀。焊接接头中焊缝区硬度最高,约为195HV,Q235钢的硬度最低,约为121HV。     

异种耐候钢塞焊接头组织与疲劳性能研究

通过显微组织分析、硬度试验和脉动拉伸疲劳试验,研究Q310NQL2与Q345NQR2耐候钢塞焊接头的组织和性能。结果表明:采用ER50-G碳钢焊丝焊接时,塞焊接头熔核区组织为珠光体+铁素体,过热现象导致出现魏氏组织,热影响区珠光体片层粗大;熔核区硬度最高,热影响区硬度有所下降,但软化现象不明显。脉动拉伸疲劳试样断口位于薄板侧熔核区根部,疲劳断裂的主要原因是此处的脆性组织和应力集中。     

等离子弧焊Q345B和430不锈钢异种接头的微观组织与性能

摘要： 采用等离子弧焊对3 mm厚的Q345低合金钢与430不锈钢进行异种钢焊接,并对接头微观组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,当转弧电流为100 A时,等离子弧焊Q345B/430异种钢接头的焊缝组织为均匀分布的马氏体及针状铁素体,焊接接头综合性能优良。随着电流的增大,焊缝组织转变为粗大板条马氏体及铁素体。两侧热影响区组织均发生一定程度的粗化,且Q345B侧热影响区出现魏氏组织。焊接接头于焊缝处显微硬度最大,不同转弧电流条件下异种钢显微硬度分布趋势大致相同。不同转弧电流下,焊接接头抗拉强度均与430不锈钢相近,且均断裂在靠近焊缝的430母材侧,转弧电流为100 A时接头抗拉强度最大值427 MPa。焊接接头的耐腐蚀性能与焊接电流呈负相关趋势。 创新点： 试验结果为铁素体低合金钢与铁素体不锈钢异种钢接头的应用提供了工艺数据与支撑。     

Q345/IN825复合板焊接接头组织与性能

对Q345/IN825复合板复层与基层分别采用钨极氩弧焊(GTAW)和埋弧焊(SAW)进行焊接试验。采用光学显微镜、扫描电镜对焊缝显微组织及主要合金元素分布进行了分析,利用拉伸、冲击和硬度试验测定了接头的力学性能。结果表明,基层焊缝组织为珠光体和针状铁素体,复层焊缝组织为树枝晶奥氏体,复层母材侧热影响区的奥氏体组织有明显粗化现象,复层焊缝中发现有Nb元素富集产生的析出物。接头的抗拉强度介于Q345和IN825母材强度之间,拉伸断裂发生在母材部位;焊缝金属冲击韧性低于母材;焊缝硬度高于母材硬度。焊缝金属与母材之间没有发生明显的元素迁移,确保了复层焊缝的耐蚀性。     

B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等方法,研究了B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能。结果表明:接头抗拉强度优于母材B级钢,弯曲性能良好;B级钢侧HAZ冲击值较低;焊缝组织为先共析铁素体+针状铁素体,B级钢侧HAZ为铁素体+网状珠光体,晶粒粗大。     

激光焊典型对接接头焊接性能研究

通过研究奥氏体不锈钢材料2-SUS301L-ST对接接头的外观形貌、力学性能、显微硬度、金相组织等,考察激光焊接典型对接接头焊接性能。试验研究表明:激光焊接间隙小于等于0.2 mm时,激光焊接过程稳定,焊缝成形均匀美观,未发现外观缺陷和内部缺欠;激光焊接接头具有较好的塑韧性,其平均拉伸强度为786 MPa,激光焊对接接头显微硬度约250 HV;激光焊缝的微观组织均为柱状晶奥氏体组织,热影响区显微组织致密、晶粒细小。     

12Cr2Mo1R耐热钢/304不锈钢异种钢焊接

采用AA-TIG焊打底埋弧焊填充盖面的方法,进行了12Cr2Mo1R耐热钢和304不锈钢两种大厚板的对接焊研究。通过对焊接接头微观组织及元素分布的观察及对接头硬度、拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能的测试,分析了接头的组织和力学性能。结果表明,不锈钢热影响区为奥氏体基体和少量带状铁素体;耐热钢热影响区为贝氏体和马氏体;焊缝为奥氏体和铁素体。线扫描分析发现不锈钢侧熔合区Fe, Ni元素变化较大,而耐热钢侧Fe, Ni, Cr元素明显变化;显微硬度结果显示,焊缝硬度在220 HV左右,耐热钢热影响区出现明显的硬化现象;接头的抗拉强度最高达到678 MPa,-30 ℃条件下焊缝及不锈钢和耐热钢热影响区的冲击吸收能量为132 J, 124 J, 241 J。     

Q390E钢埋弧焊焊接接头组织与性能

为了开发Q390E钢焊接工艺,首先对Q390E进行斜Y坡口抗裂性试验,以确定预热温度,然后进行埋弧焊对接试验,对焊后Q390E钢进行了焊接接头力学性能测试及金相组织观察分析.结果表明:Q390E钢抗裂性较好,焊前可不进行预热;焊缝处金相组织为先共析铁素体口(PF)+侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF),低温冲击韧性较差;热影响区粗晶区晶粒粗大,硬度较高,但没有出现淬硬组织,热影响区综合力学性能良好;焊接钢板室温拉伸、弯曲性能合格.     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

超高压输电铁塔用Q460钢气保焊接头组织和性能研究

通过熔化极气体保护焊方法,分别采用强、中、弱三种规范对输电铁塔用Q460钢进行对接焊,对焊接接头显微组织进行了观察,并对接头拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能进行了检测。结果表明,焊缝区主要组织为先共析铁素体+块状铁素体+针状铁素体,粗晶区主要组织为铁素体+粒状贝氏体,低热输入时还有少量马氏体,细晶区组织为均匀的铁素体+珠光体;随着热输入增加,焊缝组织中铁素体含量增多,热影响区组织逐渐粗化,细晶区组织几乎不变;三种热输入的接头抗拉强度均不低于母材强度,弯曲性能合格,接头具有较高的塑性;随着热输入的增加,焊缝金属冲击韧性逐渐降低,热影响区的冲击韧性则先升高后下降,热影响区硬度逐渐降低,热输入对焊缝区硬度影响不大。