稀土含量对熔敷金属扩散氢逸出特性及性能的影响

通过碱性焊条药皮向焊缝金属过渡稀土元素的方法，并结合酒精法测氢技术、低温冲击试验以及小铁研抗裂性试验，研究了稀土含量对熔敷金属扩散氢逸出特性及性能的影响。研究结果表明，适量的稀土能显著降低熔敷金属的扩散氢含量，提高焊缝的低温韧性，并改善扩散氢的逸出特性，即使熔敷金属开始阶段扩散氢的逸出速率增加，对后期阶段的逸出速率影响较小；稀土的最佳加入量为0．5％，继续增加时，焊缝的韧性及抗裂性开始恶化。     

熔敷金属扩散氢逸出的数学模型

针对酒精法测氢中扩散氢从试样表面逸出的试验现象,根据菲克第一、第二定律,引入了表面氢传输系数h,在此基础上,建立了氢非稳态扩散时,利用试样的初始含氢量、扩散系数、表面氢传输系数及试样半径计算扩散氢逸出量-逸出时间关系曲线的数学模型。对实测的扩散氢逸出曲线的拟合结果表明,焊缝金属的表面状况对其中所含扩散氢的逸出行为有较大影响,是研究焊接接头氢扩散行为时必须考虑的因素。利用该数学模型成功解释了酒精法测氢中的一些试验现象,表明该模型具有良好的实用价值。     

钛对药芯焊丝熔敷金属扩散氢的影响

通过添加不同量的钛铁到药芯焊丝中,并在不同保护气焊接的条件下,研究其对熔敷金属扩散氢的逸出和含量的影响.结果表明,保护气体氧化性的增加可以降低熔敷金属扩散氢,而保护气还原性的增加,则熔敷金属扩散氢含量也会相应增加;在药芯焊丝中加入一定量的钛铁,一方面TiO,Ti(C,N)颗粒会在熔敷金属中形成的不可逆氢陷阱,对氢产生捕获作用,可以降低熔敷金属扩散氢;同时,加入的钛铁会提高电弧气氛的还原性,这样会增加熔敷金属的扩散氢,所以适量的添加钛铁,使钛铁对焊接气氛的氧化性的影响和形成不可逆氢陷阱的作用之间合理的结合,能达到理想的降氢效果.

Abstract：

The effects of Ti content on diffusible hydrogen escape characteristic of deposited metal of flux cored wire were investigated by adding different quantities of Ti-Fe and in different protecting gas conditions. The results show that the oxidative susceptibility of protecting gas can decrease the diffusible hydrogen of deposited metal, and the grains of Ti and Ti(C,N) which exhibit irreversible hydrogen traps can also decrease the diffusible hydrogen of deposited metal. The rational adding Ti-Fe, which harmonized the oxidative susceptibility of welding atmosphere and formed the irreversible hydrogen traps, could obviously decrease the diffusible hydrogen of deposited metal.     

钛对气保护药芯焊丝熔敷金属组织韧性的影响

通过在气保护药芯焊丝的药粉中直接添加不同量的钛铁,在富氩和CO_2保护气焊接条件下,将钛过渡到熔敷金属中,分析钛对熔敷金属组织韧性的影响.结果表明,运用si-Mn-Ti联合脱氧的药芯焊丝,熔敷金属中生成的夹杂物主要是MnO-TiO_x-Al_2O_3-SiO_2形成的复合氧化物.随着焊丝中钛含量的增加,所形成的夹杂物中Ti元素的含量增加,且夹杂物的尺寸更加集中在O.3～2.0μm范围,对熔敷金属中生成针状铁素体组织的促进作用增强,熔敷金属韧性得到改善;同时,进入熔敷金属组织中的固溶钛,提高了组织的强度和硬度,但过多的固溶钛则恶化组织的韧性.

Abstract：

The effects of Ti content on microstrueture characteristic of deposited metal with flux cored wire were investigated with different contents of Ti-Fe powder under the protection of CO_2 and Ar + 20%CO_2. The results show that the inclusions in deposited metal are mainly complex oxides composed of MnO-TiO_x-Al_2O_3-SiO_2 in SiMn-Ti deoxidized flux cored wire. With the increasing of Ti content in flux cored wire, the content of Ti in the inclusions increases, and most of inclusions are in the range of 0.3～2.0 lan in diameter,which promote the formation of acicular ferrite, thus those contribute to the increased toughness of deposited metal. Dissociative Ti can improve the intensity and the rigidity of microstructure, but it does worse to the microstructure toughness when too much dissociative Ti gets into the microstructure of deposited metal.     

Monel-400熔敷金属高温力学性能及断裂行为分析

为了得到Monel-400合金焊材熔敷金属的高温力学性能及断裂形式,利用Gleeble-1500D热模拟机对不同方案(最高温度保温→降温到试验温度→拉伸、试验温度保温→拉伸)和不同温度(700、800、900、1000和1100℃)下的熔敷金属进行拉伸试验。结果表明,熔敷金属在700℃和800℃下具有很好的高温力学性能和塑性,最大屈服强度和抗拉强度分别为148.6 MPa和284.1 MPa,最大断面收缩率和伸长率分别为78%和11%,在此温度区间,试验方案对材料的屈服强度、断面收缩率和伸长率有较大影响,最大差距分别为44%、36%和35%,对材料的抗拉强度影响较小。在900~1100℃之间,随着试验温度的升高,材料的力学性能和塑性急剧下降,并随温度的升高逐步趋于一致,最小屈服强度和抗拉强度分别为19.3 MPa和68.6 MPa,最小断面收缩率和伸长率分别为18.85%和0.87%,在此温度区间,试验方案对材料的力学性能和塑性影响很小。经QUANTA-400环境扫描电子显微镜观测,熔敷金属在700℃下的断裂形式为韧性断裂,在800~900℃之间出现了低塑性区,产生了热脆现象,在1100℃下的断裂形式为脆性断裂。     

影响钢中氢的扩散和逸出的因素

<正> 氢在钢中的扩散及逸出过程类似于热传导过程。若以下列参数的同一性为前提,就可利用热传导理论来相应地分析氢在钢中的扩散和进行大型锻件热处理抗白点计算。这些前提是:1)氢的扩散类似热源;2)氢的含量类似温度;3)氢的溶解度类似比热;4)氢的穿透率类似导热率;5)氢的扩散系散类似导热系数。氢扩散的费克准数(Fo)_H可按下式求解:     

高强焊丝熔敷金属力学性能及组织分析

利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱仪(EDS)并通过常温拉伸和低温冲击等试验研究了不同保护气体下高强焊丝熔敷金属组织和强韧性变化.结果表明,针对此高强度气体保护焊焊丝,采用Ar+5%CO₂保护气体,熔敷金属强韧性最佳;焊缝金相组织为粒状贝氏体+板条贝氏体,细小板条束可有效提高焊缝韧性;M-A组元存在明显C元素富集的现象,大量块状M-A组元的出现造成M-A组元基体间位错塞积,引起应力集中,在裂纹形核阶段易萌生微裂纹,对韧性不利;采用Ar+2%O₂和Ar+20%CO₂保护气体,焊缝中较大尺寸夹杂物数量增多,是诱发准解理断裂引起冲击吸收功降低的主要原因.     

药芯焊丝熔敷金属中扩散氢含量不同测定方法的对比研究

熔敷金属中的扩散氢含量,是产生延迟裂纹的主要原因之一.为防止产生裂纹,除焊前、焊后采取适当的热处理、合适的焊接工艺之外,选用高质量、低氢含量的焊接材料也是极为关键的元素.文中就测试E501T—1型药芯焊丝熔敷金属中的扩散氢含量使用不同标准、不同方法进行对比,客观地总结了它们之间的区别,以方便用户选择合适的标准和试验方法对焊接材料进行扩散氢检验.     

热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在基体材料上堆焊一定厚度的耐磨金属.为了消除焊态过程中残留的残余应力,提高堆焊层熔敷金属的耐磨性能,本试验对基体材料进行了焊前预热,控制层间温度,焊后回火等工艺,分析了焊态、回火工艺下获得的耐磨熔敷金属的显微组织和显微硬度.结果表明,回火温度在400℃时,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度与焊态基本一致,其显微组织主要为马氏体和网状残奥氏体;550℃时,残余奥氏体转变为马氏体,且碳化物析出量增多,硬度升高;700℃时,马氏体分解,产生大量碳化物和α-Fe铁素体,硬度显著降低;保温时间延长,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度变化不大.     

Si元素的添加对快冷Ti合金组织与力学性能的影响

通过铜模铸造法制备出直径为3mm的（Ti66Ni20Cul3A11）100-xSix（x=0,1,3,5）合金圆柱棒。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等研究了Si元素的添加对（Ti66Ni20Cul3Al1）100-xSi,（x=0,1,3,5）（原子百分比）合金组织与力学性能的影响。结果表明：当x=0时,形成Ti基非晶复合材料,塑性应变量达4．5％,同时应力达到1774MPa;当x=1时,试样塑性变形量为3．3％,断裂强度达1825MPa。Si的添加使合金析出脆性相,导致试样破坏性脆断。     

真空处理和Ti含量对Mo-0.1Zr合金性能与显微

将粉末高能球磨,经压制、预烧、高温烧结和真空处理,制备Mo-0.1Zr(质量分数,下同)和含有不同Ti含量的Mo-0.1Zr-nTi(n分别为0.4,0.55,0.7,0.9)合金。研究真空处理和Ti含量对Mo-0.1Zr合金性能和组织结构的影响。结果表明,真空处理能够使Mo-0.1Zr合金的性能大大提高,尤其使合金的延伸率达到25.6%,达到甚至超过了锻造态合金的延伸率,合金的断口也由真空处理前的沿晶断裂特征转变为明显的穿晶断裂。Ti的添加,使Mo-0.1Zr合金生成了(Mo,Ti)xOy第二相粒子,第二相粒子存在于晶界之间,并随着Ti添加量的增加而增加,从而使合金的力学性能随Ti添加量的增加而下降。     

Cu对Ag-Ce合金组织与结构之影响

利用扫描电子显微镜和能谱仪分析Cu对Ag-Ce合金组织与结构的影响。结果表明：Ag-Cu-Ce合金基体为银铜固溶体,晶粒较小,基体上弥散分布着许多共生析出的β-Cu和Ag4Ce颗粒,Cu的加入改善了Ag4Ce的偏析现象。Ag-Ce和Ag-Cu-Ce合金的拉伸断口呈锥形,有明显的韧窝组织,为典型的韧性断裂。     

TC4 ELI钛合金显微组织对低周疲劳性能的影响

通过分析TC4 ELI合金在不同应力幅下的应变-循环次数曲线,研究了双态和片层2种典型组织的低周疲劳性能。组织观察发现:双态组织中等轴α相体积分数约26.6%,等轴α相平均晶粒尺寸约7.8μm。片层组织试样中,α相的片层厚度为0.5～2.0μm。低周疲劳性能结果表明:在最大应力水平下,不同组织的TC4 ELI合金均表现出显著的循环软化现象,双态组织具有更加优异的疲劳性能,这主要是因为双态组织中有效的滑移程远小于片层组织,此外高位错密度等轴α相的存在也阻碍了疲劳裂纹的萌生和扩展。断口形貌分析发现:双态组织试样的疲劳断口平整光滑,而片层组织断口则出现了与原始粗大的β晶粒有关的几何形刻面。     

碳含量和组织形态对碳素钢抗冲击磨粒磨损性能的影响

本文论述了不同碳含量碳素钢的组织形态与抗冲击磨粒磨损性能的关系。试验结果表明，钢的正火态抗冲击磨粒磨损性能在含碳量为０．８％时具有最佳值。淬火态的抗冲击磨粒磨损性能与马氏体形态有很大关系。在钢的含碳量为０．４５％时，板条状与片状马氏体的混合组织具有最佳的耐磨性。     

冷却速度对快冷Ti合金组织与力学性能的影响

通过铜模铸造法制备出了阶梯形的Ti66.7Ni20Cu13.3合金圆柱棒,直径分别为φ2mm、φ3mm、φ4mm和φ6mm。利用x射线衍射（XRD）仪和扫描电子显微镜（SEM）等研究了不同冷却速度对Ti66.7Ni20Cu13.3（原子百分比）合金组织与力学性能的影响。结果表明：合金形成Ti基非晶复合材料,直径为西3mm时塑性应变量最大为4．8％,直径为西4mm时最大强度达到1774MPa;随着直径的增大析出较多脆性相,导致试样破坏性脆断。     

冷轧对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金组织与性能的

在室温环境中对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金进行冷轧变形，借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、背散射电子衍射、电子万能试验机及显微硬度计对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金变形过程中的微观组织及力学性能演变规律进行表征。结果表明：随着变形量的增加，新型Ni-W-Co-Ta高密度合金等轴晶粒沿轧制方向不断被拉长，同时产生大量的滑移带协调剧烈的塑性变形，并最终形成纤维组织。变形量的增大导致位错密度急剧增加，位错交互作用显著加强，进而将晶粒尺寸细化至25.5 nm。经过90%的严重塑性变形后，抗拉强度提高到1953 MPa；屈服强度提升至1806 MPa，硬度增加至534 HV，伸长率则急剧下降至9.1%。断口形貌则由韧性断裂向韧性-准解理混合型断裂转变。     

不同(TiB+TiC)含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响

利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓延高温合成反应,经普通熔铸工艺制备了TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料.研究了不同TiC、TiB含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响.     

定向凝固Cu-Cr自生复合材料的组织与断口分析

以定向凝固Cu-Cr自生复合材料为对象，研究了凝固方法、凝固速率对凝固组织的影响，并观察了断口形貌，分析了复合材料的断裂机制。结果表明：Cu-Cr自生复合材料的定向凝固组织是由α基体相和分布于α相间的纤维状共晶体组成。随着凝固速率增加，复合材料中的纤维状共晶体分布规整、均匀，横向晶界减少；断口形貌表明共晶体成为应力的主要承载体，共晶体的断裂是自生复合材料断裂的控制机制。