不锈钢的高效、低成本、自动化焊接技术——CO_2气保护不锈钢药芯焊丝电弧焊

:简要回顾了不锈钢及不锈钢焊材的发展历程 ,论述了不锈钢药芯焊丝电弧焊是一种高效、低成本、自动化的不锈钢焊接技术。综述了不锈钢药芯焊丝电弧焊焊接冶金的研究现状 ,指出不锈钢药芯焊丝电弧焊在我国具有广阔的应用前景     

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢焊接接头组织及性能

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢因优越的力学性能在装甲防护领域具有广阔的应用前景。根据“低强匹配”原则,采用ER307Mo奥氏体不锈钢焊丝对30 mm厚的高氮奥氏体不锈钢和603马氏体高强钢脉冲熔化极惰性气体保护焊对接焊接,并分析焊接接头微观组织及力学性能。研究结果表明：试验得到了表面成形良好、内部无裂纹、未熔合等缺陷的焊接接头;焊缝组织主要为奥氏体以及被奥氏体基体包围的铁素体树枝晶,高氮奥氏体不锈钢熔合线附近组织主要为奥氏体,603钢熔合线附近组织主要为条片状马氏体、贝氏体以及回火马氏体;接头的断裂形式以韧性断裂为主,存在少量的解理断裂特征,能谱仪点扫描结果表明,韧窝中心的第2相粒子为富Fe的碳化物;焊接接头的平均抗拉强度达722 MPa,平均断后延伸率达20.2%;焊缝金属的动态屈服强度为913 MPa,最大工程应力为2 045 MPa,抗冲击性能优于603钢母材。     

药芯焊丝的可控电弧MIG焊

虽然在 MIG/MAG 电弧焊中药芯焊丝的应用范围日益扩大,但关于这方面的报道却很贫乏。本文着重研究了控制熔滴过渡的脉冲 MIG/MAG 焊金红石型和碱性药芯焊丝的熔敷和熔化特性。     

707(A)铁素体药芯焊丝在薄装甲钢上的焊接试验

０７（Ａ）铁素体药芯焊丝与Ａ１４７奥氏体焊条在实验条件下焊接６１６装甲钢的对比试验表明，７０７（Ａ）铁素体药芯焊丝焊接６１６装甲钢时具有较高的抗裂纹能力，焊接接头的横向拉伸强度、常温及－４０℃时低温冲击功等力学性能优于奥氏体焊条。实验表明，７０７（Ａ）药芯焊丝可以在工况条件下进行６１６装甲钢构件的焊接试生产     

保护气配比对高氮钢焊丝接头组织性能的影响

对高氮奥氏体不锈钢焊缝进行固氮,在多元活性保护气氛条件下,用氮的质量分数为0.46％的高氮钢焊丝进行焊接试验,研究保护气体不同氮气配比对焊丝接头的固氮效果、气孔敏感性、显微组织及力学性能影响.结果表明:随保护气体中氮气配比增加,焊丝接头的氮含量先增大后趋于稳定,气孔倾向先减后增;焊缝组织中奥氏体枝晶变粗,枝晶间距增大;当氮气配比为15％时,接头的抗拉强度和断后伸长率最大,分别为905 MPa和21.2％,冲击韧性受氮含量及气孔的共同影响先增后减.     

奥氏体不锈钢低温气体渗碳过程中温度对渗碳层的影响

利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计、CS电化学工作站研究AISI316奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后渗碳层显微组织及力学特性的变化。结果表明,在450,470,500 ℃温度条件下,在AISI316奥氏体不锈钢表面获得10~33 μm的硬化层,随温度的不同,渗层深度、硬度梯度、耐蚀性能呈现不同的变化规律。     

焊接方法对奥氏体不锈钢焊接接头应变强化性能的影响

采用气体保护焊(MAG)和等离子弧焊(PAW)/钨极氩弧焊(TIG)复合焊进行06Cr19Ni10奥氏体不锈钢焊接,对这两种焊接接头进行应变量为8%的应变强化处理。研究显微组织、冲击断口形貌、力学性能的变化规律,确定不同焊接方法、应变强化工艺与接头性能的关系。结果表明:应变强化使母材形成少量马氏体组织,改变了接头组织形态、含量与分布;应变强化使接头屈服强度增大,且各力学性能均高于标准极小值;PAW/TIG复合焊可获得较优焊接接头,而应变强化使MAG焊焊接接头冲击韧性显著提高且更优;该技术使PAW/TIG复合焊焊接接头显微硬度增幅明显。     

奥氏体不锈钢拉廷成形件的铁磁性

用磁笔检测ＳＵＳ３２１钢板拉延成形的零件时，发现磁笔对零件的不同部位的吸力大小有明显的差别，且很有规律。沿零件的纵向，从下向上逐点检测，则吸力是从无到有，从小到大；在零件的同一高度上检测沿圆。周均布的１６个测点，则是在拉延方向与原材料纤维方向平行（０°）处的吸力最小，呈４５°～６７．５°夹角处的吸力最大。吸力的大小与其材料的变形量及诱发的马氏体量有关。     

奥氏体不锈钢低温气体渗碳过程中温度对渗碳层的影响

利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计、CS电化学工作站研究AISI316奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后渗碳层显微组织及力学特性的变化。结果表明,在450,470,500℃温度条件下,在AISI316奥氏体不锈钢表面获得10~33μm的硬化层,随温度的不同,渗层深度、硬度梯度、耐蚀性能呈现不同的变化规律。     

含Sc焊丝对7B52叠层铝合金焊接接头组织与性能的影响

使用1~#不含钪与2~#含钪铝镁焊丝对7B52叠层铝合金板采用MIG焊接方法进行焊接,并对焊接接头进行力学性能测试及显微组织分析研究。结果表明:采用2~#焊丝焊接板材,焊接接头焊缝区和熔合区晶粒尺寸均小于1~#焊丝焊接接头;1~#焊丝与2~#焊丝焊接接头平均抗拉强度分别为306 MPa和358 MPa,断后伸长率分别为3.3%和5.5%;添加微量钪元素后焊缝区的显微硬度也得到提高。因此,含钪铝镁合金焊丝能提高7B52叠层铝合金板材的焊缝综合力学性能,推动7B52叠层铝合金的应用。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率试验法,研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢在高温氯离子水溶液中应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明:随应变强化量的增大,材料在试验环境中的应力腐蚀敏感性增加;由应变强化产生的α′形变马氏体是造成材料应力腐蚀敏感性增大的主要因素。应变强化会增加奥氏体不锈钢制压力容器在高温腐蚀性介质环境中的服役风险。     

不同氮含量焊丝熔化极气体保护焊高氮钢的微观组织与力学性能

为研究不同氮含量焊丝对高氮钢焊缝组织性能的影响,采用自制的0.46[N]、0.61[N]、0.84[N]3种不同氮含量焊丝进行高氮钢熔化极气体保护焊焊接工艺试验.测试分析3种成分焊丝焊缝的固氮效果、气孔倾向、微观组织及力学性能.结果表明:随着焊丝氮含量的增加,焊缝氮含量升高,气孔倾向也增大;3种焊丝焊缝组织均由奥氏体+...     

不锈钢薄壁容器的氮弧半自动焊接

为解决不锈钢薄壁容器在焊接时产生的变形、焊穿等技术难关,采用了氮弧半自动焊技术及相应的焊接工艺措施,获得了一次成功。从而保证了容器产品质量,并为要求严格控制焊接变形的薄板产品生产摸索了一条新的经验。     

固溶处理对高氮奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜等,对热轧后水冷处理和空冷的高氮奥氏体不锈钢微观组织进行观察,研究热轧后热处理对高氮不锈钢力学性能的影响。结果表明:与热轧后空冷试样相比,水冷处理试样的抗拉强度提高4%,伸长率提高78%,冷弯性能提高62%;亚晶界和高密度位错是水冷处理钢具有优异力学性能的主要原因。     

钪锆微合金化焊丝焊接头的组织与性能

用ER5356铝镁合金焊丝和用钪和锆复合微合金化的铝镁合金焊丝对7A52铝合金板材进行手工钨电极惰性气体保护焊,随后对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,7A52铝合金焊接接头的力学性能低于基板的性能,焊缝区和热影响区是焊接接头上两个最薄弱的区域。用钪和锆复合微合金化的铝镁基合金焊丝与ER5356铝镁合金焊丝比较焊接,板材焊接接头的屈服强度和延伸率分别提高了24%和37%,分析认为其强化和韧化的机制主要是含钪和锆的化合物粒子的晶粒细化作用及其弥散强化作用。     

一种高锰奥氏体钢的低温性能

用500kg感应炉在大气条件下冶炼再电渣重熔的方法,熔炼出20Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体低温钢,其77K温度下的力学性能为σ_S=827MPa,C_V=130J,K_(IC)=267MPa(?)。通过金相、X-射线及电镜分析,证明77K温度变形前后钢的组织为单一奥氏体,断口呈准解理特征,变形区亚结构为网格状位错。     

Cu基焊丝焊接TA1-Q235B接头的显微组织和力学性能

用制备的铜基Cu-Mn-Cr-Fe-Co-Ni药芯焊丝进行TA1-Q235B异种金属接头TIG焊接试验。用SEM观察接头的显微组织、金属间化合物的分布形态,并借助EDS和XRD分析接头的相组成。结果表明:制备的药芯焊丝均能实现TA1-TA1和Q235B-Q235B对接接头的焊接连接,但是TA1-Q235B对接接头在焊后即刻断裂,而搭接接头可在室温稳定存在;TA1-TA1对接接头由细小的α-Ti+CuTi_2共析组织构成,Q235B-Q235B对接接头由富Cu和富Fe固溶体(s,s)组成;TA1-Q235B搭接接头钛一侧界面主要由β-Ti(s,s)+Fe Ti+Cu Ti+CuTi_2组成,焊缝由Cu(s,s)+Fe_2Ti+Fe Ti+Cu0.5Fe0.5Ti组成,钢一侧界面主要由Fe_2Ti+Fe(s,s)+Cu(s,s)组成;TA1-TA1对接接头的抗拉强度达到280 MPa,Q235B-Q235B为450 MPa。     

退火工艺对0Cr17Re不锈钢冷轧板性能和组织的影响

用普通退火炉对0Cr17Re不锈钢冷轧板进行热处理试验,并对其力学性能和组织进行观察和测试。结果表明:稀土加入后,形成稀土复合化合物,可明显改善晶粒度,净化组织;退火温度在800~860℃时,基体组织均为铁素体,退火速度和退火温度对0Cr17Re伸长率影响不大。退火温度低时,退火速度的降低,可提高强度,改善其伸长率;退火温度高时,提高退火速度,可防止晶粒长大,改善材料力学性能。该不锈钢的最佳退火工艺为退火温度830℃以上,退火速度8~12 m/min。