合金元素对高强钢焊缝金属贝氏体形成及力学性能影响的研究进展

高强钢焊接过程中焊缝金属与母材的强韧匹配问题一直难以解决,因此急需细化合金元素调控体系,完善高强钢焊缝金属的强化增韧机理。贝氏体是高强钢焊缝金属中的重要组织,对其强韧性有重要影响,因此介绍了典型贝氏体的形成机理及分析方法,重点综述了合金元素对高强钢焊缝金属微观组织和力学性能的影响,得出高强钢焊接中各合金元素推荐值,进而丰富高强钢焊缝金属合金元素调控体系。     

40℃低温钢用高韧性焊条YTW507R研究

本文全面介绍了一种-40℃低温钢用高韧性焊条YTW507R的各项性能、韧化机理、显微组织及工程应用。论述了大线能量焊接对焊缝金属低温韧性的影响过程及提高大线能量焊接时焊缝金属低温韧性的途径。YTW507R焊条的研制成功,在一定程度上解决了大线能量焊接时焊缝冲击韧性大幅度下降的问题,因而对提高生产效率及保证结构的实际安全性有重要意义;解决了15MnNi钢的焊条配套问题,为这一钢种的工程应用提供了条件。     

数控激光焊接汽车用高强钢焊缝质量的研究

讨论了数控激光焊接高强钢材料焊接质量的影响因素,利用正交法优化设计试验,并对焊接试件进行拉伸力学性能试验,焊缝金相组织和显微硬度试验,焊接接头SEM分析,焊缝盐水腐蚀试验等多种焊缝质量的检测.同时分析了高强钢焊缝质量常见缺陷,并给出了一套可以有效控制焊接高强钢加工质量的优化工艺参数.     

原位内生TiC对激光-电弧复合焊接高强钢接头组织和性能的影响

以高强钢为试验材料,采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊(Metal active gas arc welding,MAG)复合焊接方法,研究原位内生Ti C对高强钢焊接接头组织和性能的影响。研究结果表明:原位内生Ti C颗粒能够细化焊缝组织,对高强钢焊接接头的综合性能有很大的提高,其中wCNT∶wTi=15%的焊缝上部中心区主要由树枝晶组成,二次枝晶平均宽度为8.4?m。焊缝下部主要由大量的等轴晶组成。而未加粉焊缝上部中心区主要由大量柱状晶组成,柱状晶平均宽度为13.25?m焊缝下部主要由大量细小柱状晶组成。通过断口分析知,wCNT∶wTi=15%焊缝处的断口处产生大量细小韧窝,焊接接头主要是韧性断裂,而未加粉的焊接接头主要是脆性+韧性断裂。通过力学性能测试知,原位内生Ti C对高强钢激光-电弧复合焊接接头的冲击吸收能量、弯曲能量度及硬度都有明显提高,但是对抗拉强度影响不大。     

ZG35与35CrMnSiA异种钢的焊接工艺

我厂生产的某产品,一个部件是ZG35,另一部件是35CrMnSiA,这就涉及到异种钢的焊接。本文分析了ZG35与35CrMnSiA高强钢焊接性及焊接特点,探讨了焊接ZG35与35CrMnSiA高强钢的焊接方法,设计了匹配合理的焊接参数,并对MIG、MAG焊的熔化效率、熔化速率等概念进行了分析。经验得出：采用MIG、MAG的焊接方法、选用HS—80焊丝,焊接ZG35与35CrMnSiA高强钢,电弧燃烧稳定,焊缝表面成形良好,焊缝金属的综合性能好,提高了焊接生产效率,减少了焊接缺陷,为ZG35与35CrMnSiA高强钢的焊接生产奠定了基础,在军工产品的生产中起到了一定的指导作用。     

高强钢焊接熔池三维凝固塑性模型的建立

采用高速摄影技术并辅以计算机数据采集系统，通过横向变拘束热裂纹试验方法，改变试件加载过程中的变形速度，较系统地研究了金属在凝固过程中的塑性变化规律。成功地建立了高强钢焊接熔池三维凝固塑性模型，并就变形速度对金属凝固塑性的影响机理进行了讨论。结果表明，变形速度是导致焊缝金属热裂的重要因素，它是通过金属凝固过程中不同的变形方式影响金属在脆性温度区间内的变形能力，从而影响到焊缝金属在脆性温度区内热裂纹的启裂时间、启裂温度、临界应变量以及脆性温度区范围     

Domex700MC低合金高强钢药芯焊丝CO2气体保护焊焊接接头的组织与性能

用药芯焊丝CO2气体保护焊焊接Domex700MC低合金高强钢,用光学显微镜、硬度计和冲击试验机等对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明：焊缝金属晶粒细小且分布均匀,有较多针状铁素体,但熔合区组织比较粗大,使熔合区附近塑性降低,为焊接接头的薄弱部位;焊缝金属显微硬度较高,为315HV,而在热影响区为225HV,出现软化现象;焊接接头力学性能优良,具有较高的抗拉强度（630．94MPa）和冲击功（135．34J）。     

HQ130钢熔合区微裂纹扩展形态及断口特征

通过“铁研”、金相和扫描电镜（ＳＥＭ）试验,对ＨＱ１３０ 高强钢焊接熔合区微裂纹扩展和断口形貌特征进行了研究。试验结果表明,ＨＱ１３０ 钢焊接裂纹大多起源于距熔化边界线２０～６０ μｍ 的半熔化区,一般是平行于熔合区扩展或是越过熔合区拐向焊缝中。裂纹扩展在焊缝区和半熔化区之间交替进行,并非严格按Ｗ／Ｆ界面破断。控制焊接线能量（≤２０ ｋＪ／ｃｍ ）可避免熔合区附近出现粗大的板条马氏体或上贝氏体,有利于防止焊接冷裂纹的产生和扩展     

焊材冶金特性对不锈钢焊缝金属超低温韧性的影响（上）

介绍了超低温用不锈钢的焊接性,分析了超低温不锈钢焊接材料的冶金特性及影响因素,探讨了超低温不锈铜焊接材料的类型对焊缝金属韧性的影响。结果表明,奥氏体不锈铜的焊接性是很好的,但如果焊接材料选用不合造．或施焊工艺不正确,亦会出现焊缝热裂倾向和焊缝超低温韧性不达标等问题。影响焊接材料冶金特性的主要因素是焊缝组织、化学成分、熔渣性质和工艺参数等,对焊缝超低温冲击能量不利的影响因素主要来自药皮、药粉、焊剂及焊接工艺。焊接材料的类型对不锈钢焊缝金属超低温冲击能量有明显的影响,鸽极氩弧焊焊材的;中击吸收能量最高,焊缝韧性储备最大,其次是气体保护焊焊材,电焊条、药芯焊丝和埋弧焊焊接材料焊缝金属的低温冲击能量也能达标,有的韧性储备还很不错。     

4000 m3球罐用钢NK-HITEN610U2的焊接

低焊接裂纹敏感性高强钢NK -HITEN6 10U2具有良好的焊接性和抗裂性 ,焊接该类钢主要是防止产生冷裂纹和热影响区脆化 ,控制线能量是焊接工艺措施中的关键。另外 ,控制焊条熔敷金属扩散氢含量、选择适当的预热温度、焊后及时消氢处理 ,也是防止冷裂纹必不可少的措施。     

焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化对Q345钢焊接残余应力与变形计算精度的影响

建立合适的材料模型是有限元法准确预测焊接残余应力与变形的关键.基于有限元软件ABAQUS,采用热-弹-塑性有限元方法模拟Q345低合金高强钢平板对接接头的焊接残余应力与变形,探讨焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化对焊接残余应力和变形的影响.数值模拟结果表明,与理想弹塑性模型预测的结果相比,材料模型区分考虑母材和焊缝金属的屈服强度会明显增加焊缝及其附近区域的纵向残余应力,材料模型考虑材料的加工硬化及退火软化效应会显著增加焊接接头下表面的纵向和横向残余应力,材料模型考虑焊缝金属的屈服强度和材料的加工硬化及退火软化效应对平板对接接头角变形的影响较小.比较计算结果与试验结果可知,为准确地预测Q345钢接头焊接残余应力与变形,材料模型要区分考虑母材与焊缝金属的屈服强度、材料的加工硬化及退火软化效应.提出的材料模型为采用数值模拟方法高精度地获得Q345低合金高强钢接头或结构的残余应力与变形奠定了理论基础.     

起重机械滑轮异种钢机器人焊接工艺研究

提出了新型的滑轮机器人焊接制造技术,介绍了滑轮异种钢机器人焊接工艺,重点解决了异种金属焊接工艺复杂、低合金高强钢焊接裂纹倾向严重、机器人打底焊易产生未熔合缺陷、填充焊时焊缝成形质量不良等诸多焊接技术难点和要点。采用此套机器人焊接工艺进行滑轮制造,焊接质量稳定,制造生产成本降低,产生了明显的经济效益。     

中碳调质高强钢薄板机器人焊接工艺试验研究

采用HCr21Ni10Mn7和H08Mn2SiA焊丝,通过机器人PMIG、MAG焊二种焊接方法在最优工艺参数下对中碳调质高强钢薄板的焊接性进行了对比研究。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱等测试方法,对不同焊接方法的焊接接头组织成分、热影响区组织转变规律进行了研究。抗拉强度测试表明:奥氏体焊丝的机器人PMIG焊焊缝抗拉强度较高,满足接头性能要求。显微硬度测试表明:焊缝区硬度较低,热影响粗晶区硬度较高,热影响区软化区较窄。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

Domex 700MC钢焊接接头的微动磨损性能

采用实芯焊丝CO2气体保护焊方法焊接了低合金高强钢Domex 700MC,在无缺陷的焊态接头试样上从焊缝区、熔合区和焊接热影响区中分别截取试样进行微动磨损试验,用SEM观察了磨痕形貌。结果表明:在选定的微动磨损试验参数下,不同部位金属的磨痕面积差异较小,磨损体积和最大磨痕深度差异较大;接头不同部位金属具有不同的微动磨损性能,焊缝中心金属的耐微动磨损性最好;磨损面上存在与滑移方向成不同角度的微裂纹,这些微裂纹扩展、相交后导致金属呈块状或颗粒状脱落,所形成的凹坑有利于新的微裂纹形成。     

活性氧元素对高强钢机器人自动PMIG焊接头性能的影响

针对一种高强钢,采用307Mo焊丝在Ar+N二元混合气体保护下进行机器人自动化PMIG焊接实验,主要研究活性氧元素的对焊接接头组织与性能的影响。并对焊接接头的组织、相组成、显微硬度及拉伸性能进行了分析。结果显示:氧元素的加入使得焊接接头固溶氮含量提升,焊缝组织均匀,晶粒细化,δ铁素体数量减少。XRD物相分析发现焊缝金属主要由奥氏体组织组成,此外还形成氮的化合物。力学性能显示氧元素的加入提高了焊缝金属的硬度以及拉伸性能,但是如何避免焊缝产生气孔等缺陷有待于进一步的研究与分析。     

受压容器用钢焊缝金属的性能(一)

一、显微组织和化学成分对焊缝力学性能的影响 1.引言近几年来,已为受压容器制造发展了一系列力学性能令人满意的新钢种。但是,因为焊缝金属的性能低于被焊钢的性能,使得某些钢的潜力没有得到全部发挥。在某些情况下,为了获得性能符合要求的焊缝金属,不能任意地选择焊接方法或焊接工艺,这也就限制了钢的适用范围。许多因素影响到焊缝金属的力学性能。焊缝金属只是焊件的一部份,因此应当考虑到接     

P91钢的焊接特点及工艺

随着P91钢的大量使用,制定出符合该钢材特点的焊接工艺规范直接用于生产建设中,有很好的经济效益和社会效益.结合热电厂300MW机组安装工程,主要介绍了P91钢的性能特点以及其在焊接过程中容易出现的焊缝性能和热影响区性能的劣化问题,分析了P91钢焊接性.制定了P91钢的焊接工艺、热处理工艺以及在实际焊接操作过程中经常遇到的问题以及预防方法.通过采取合适的预热温度、焊接工艺方法和焊后热处理工艺,可以解决P91钢焊接过程中易出现的焊缝性能和热影响区性能的劣化问题,保证焊口的质量并使焊缝、熔合区及其热影响区能够获得较好的性能,满足其在火电厂中的高温运行要求.     

16MnR钢焊接接头氢扩散三维有限元模拟

利用电化学渗透法测定氢在16MnR钢焊接接头处的焊缝金属、热影响区金属以及母材中的扩散系数。基于有限元软件ABAQUS,开发焊接接头在氢环境下的三维氢扩散耦合有限元计算程序,考虑焊接残余应力、不同组织对氢扩散的影响,得到氢浓度随时间的分布规律。计算结果表明,在焊缝和热影响区,由于氢聚集的浓度和焊接残余应力较大,这很容易使材料在应力作用下发生与氢有关的开裂。     

D406A钢和20钢异质接头的显微组织和力学性能

对D406钢和20钢进行了角焊接,研究了异质钢焊接接头的显微组织和力学性能,此外还研究了D406钢对接接头的力学性能。结果表明:此异质钢焊接接头D406钢侧焊缝区的显微组织主要以板条马氏体为主,熔合区主要是针状马氏体,该区是接头中最易产生裂纹的区域;D406A钢侧焊接接头热影响区靠近焊缝处的硬度最大,约为659 HV;20钢侧焊接接头焊缝区的最高硬度约为350HV,低于D406A钢侧的最高硬度,因而D406A钢侧热影响区的淬硬倾向相对较大;D406A钢对接接头熔合区的冲击功小于母材和焊缝区的冲击功,该焊接接头的拉伸试样均断裂于在焊缝区,抗拉强度的平均值为679 MPa,这与其焊缝区的组织为板条马氏体有很大关系。