S420M钢板焊接时的断口分析及对CTOD值的影响

对50 mm S420M钢板模拟焊接,测量了0℃下母材、焊缝和热影响区的CTOD值,并对试样进行宏观断口和SEM断口分析。结果表明:焊缝断裂韧性比母材和热影响区的好;母材、焊缝、热影响区断裂方式为解理断裂,焊缝区断裂时表现出韧性好的特征;母材、焊缝、热影响区断口特征不同,CTOD值不同。     

石油化工油气管道焊接接头断裂韧性评定

评定了石油化工油气管道焊接接头断裂韧性，为今后石油化工油气管道质量提升、改进提供全新的研究思路。选取壁厚15,20,25 mm的石油化工油气管道常用X80等径管材，使用熔化极气体保护焊与双面多丝埋弧焊相结合的焊接方式，分别制备AJ-1,AJ-2,AJ-3 3种焊接接头试验试件。使用CTOD断裂韧性分别测定3个试件焊缝中心、熔合线、热影响区的裂纹顶端张开位移，并使用扫描电子显微镜观察各试件断裂微观形貌，分析各试件断裂韧性受裂纹扩展量影响情况。试验结果显示：裂纹扩展量会导致焊接接头裂纹顶端张开位移增大，影响焊接接头的韧性。3种焊接接头试件的不同区域裂纹顶端张开位移均>0.15 mm,断裂韧性较高；微观形貌结果显示，壁厚为15 mm的试件AJ-1热影响区韧窝较小，且出现较大解理面，脆性与韧性断裂特征都较为明显，该试件在焊缝中心与熔合线的韧窝较小，断裂韧性较低；壁厚为20 mm的试件AJ-2在热影响区存在准解理形貌，断裂韧性降低。在焊缝中心区的韧窝斜拉区断裂韧性升高，在熔合线出现较多剪切唇，断裂韧性并不理想；壁厚为25 mm的试件AJ-3在焊接接头各个区域均出现较多大韧窝，尤其焊缝中心的...     

Q345/N08825双金属复合板焊接接头冲击韧性分析

针对焊接工艺对Q345/N08825双金属复合板焊接接头不同区域力学性能的影响,在-40℃下进行了母材、焊缝和热影响区的低温夏比冲击试验,计算了其对应的断口纤维率;用SEM和EDS进行了断口形貌和夹杂物成分分析,用OM观察分析了焊接接头不同区域的显微组织。结果表明,双金属复合板焊接接头焊缝处冲击吸收功最低,为34.9 J;母材和热影响区不同区域的冲击吸收功相差不大,均高于焊缝,这点通过断口纤维率计算和断口SEM观察得到验证;基材焊缝处存在大量的魏氏组织,是焊缝区域韧性最低的主要原因。     

EQ51与EQ70异种钢FCAW焊接接头低温断裂韧性研究

文中针对EQ51与EQ70异种钢平板对接多层多道药芯焊丝气保焊(FCAW)焊接接头,开展CTOD试验(-10℃),测试了EQ51与EQ70异种钢焊接接头焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性。结果表明,采用合理的FCAW焊接参数,焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性CTOD值均>0.15 mm,满足设计标准要求;其中熔合线粗晶热影响区的CTOD值相对较低(平均值为0.184 mm),细晶热影响区和焊缝区的CTOD值相对较高,表现出优异的低温断裂韧性。     

高强结构钢材Q460C焊接接头的断裂韧性试验

对14 mm厚的焊接Q460C高强度结构钢材焊缝区及其热影响区进行不同低温下的三点弯断裂韧性的试验研究,以便获得其焊缝区及其热影响区的断裂韧性指标δm值,同时利用Boltzmann函数对结果进行了拟合分析,得到其韧脆转变温度及其随温度变化的规律,并对试件断口进行扫描电镜分析.结果表明,低温对Q460C结构钢的焊缝区和热影响区断裂韧性有明显的影响,随温度的降低,其断裂韧性也随之呈下降趋势;Q460C焊缝区韧脆转变温度约为-53.6℃,热影响区的约为-40.3℃;在温度低于-20℃时,Q460C焊缝区及热影响区的断口形貌已表现出明显的脆性特征.     

焊接层数对2219铝合金焊接接头组织性能的影响

采用钨极氩弧焊接工艺(TIG)对2219 C10S铝合金分别进行了单层、双层和三层对接焊试验,研究了接头的力学性能和微观组织。横向拉伸试验和硬度测试结果表明,显微硬度由低到高依次为焊缝区(WZ)、过时效区(OAZ)、部分熔化区(PMZ)、热影响区(HAZ),随着焊接层数的增加,接头部分熔化区和过时效区的底部区域软化程度增加,接头的抗拉强度和伸长率逐渐增大,同时,在裂纹出现前的应力集中区域逐渐从焊缝区转变为焊缝区和过时效区。在接头的不同区域内组织形态是有所区别的,单层焊接头断裂时为剪切断裂,而多层焊接头的断裂路径则有所区别,其断口形貌多呈韧性断裂为主的混合型断裂特征。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

X80管线钢及其接头的低温韧性和显微组织

分别利用示波冲击韧性试验、硬度试验和光学显微镜、透射电镜研究了X80管线钢及其焊管接头的力学性能和显微组织。试验结果表明，X80钢及其焊管接头具有良好的韧性，其中焊缝的韧性最高，焊接热影响区粗晶区因受焊接热效应引起晶粒粗化和形成脆性组织，故韧性最低。试验钢由针状铁素体和少量块状铁素体组成，焊缝为典型的针状铁素体组织，焊接热影响区粗晶区以粒状贝氏体为主。焊接热影响区熔合线附近的硬度值最高，越远离熔合线硬度值越低，并逐渐接近母材的硬度值。     

高频焊接钢管工艺参数的研究

为了提高冷弯钢管焊接质量,采用不同工艺参数对其进行焊接,用金相、扫描电镜及硬度测试、冲击、冷弯和拉伸等方法研究了其焊接钢管的组织及力学性能.结果表明,焊缝区域没有裂纹、气孔等缺陷.试样焊缝中心组织为魏氏组织,热影响区的组织是魏氏组织、珠光体和先共析铁素体,母材为珠光体和铁素体.试样焊缝处的表面布氏硬度最高,热影响区居中.而母材最低.焊缝组织粗大,硬度最高,韧性最低.试样弯曲角随面能量呈山型变化趋势,只有面能量处于最佳值时,焊缝力学性能最佳.     

AZ31B镁合金TIG-MIG双弧焊接组织分析

研究了2 mm厚的AZ31B镁合金薄板在TIG-MIG双弧堆焊条件下的工艺特点,利用金相显微镜、扫描电镜等对焊接接头显微组织、焊缝相成分等进行了分析。结果表明,焊接接头主要由母材、热影响区、焊缝区组成。在热影响区和焊缝区之间有较明显的熔合区,该区域由熔池边界半熔化状态的部分冷却而成。由于热循环和焊接冶金作用有大量的析出物(Mg17Al12),因此可以推断此处力学性能较差。焊缝区组织较细,有多种金属间化合物析出。     

TMCP钢焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试

针对强度(屈服点应力)级别为420-460MPa的三种TMCP钢,探讨通常的焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试方法的可行性及存在问题。由于多层焊热影响区组织复杂,需进一步研究确认试验中得到的断裂韧度能否代表局部脆化区的韧度。试验结果发现,对多层焊热影响区试样,试验后必须进行刨面(Sectioning)分析,首先检查疲劳裂纹前沿是否位于所测试的目标区域;其次当有延性裂纹扩展时,检查延性裂纹扩展是否偏离目标区域。当满足这些条件时,所测试的断裂韧度才能代表目标区域的韧度值。同时也试验研究了焊缝强度匹配对热影响区断裂韧度的影响。     

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.     

INVESTIGATION ON FRACTURE BEHAVIOR FOR WELDED JOINT OF NEW GENERATION FINE GRAINED STEEL SS400

The fracture behavior for welded joint of new generation fine grained steel SS400 was investigated and assessed on the basis of fitness for purpose philosophy. The actual critical defect sizes for the SS400 base metal and its weld HAZ (heat affected zone) defined by the gross yielding criterium have been determined directly by means of wide plate tests. It has been shown that although the HAZ grain growth occurs due to the welding heat, the resistance to fracture is not deteriorated. The deformation behavior of wide plate specimen was also studied by finite element (FE) analysis. The deformation of weld HAZ is protected by the high strength weld metal, so it is easier to get the general yielding for the welded joint specimen.     

TA15钛合金电子束焊焊接接头力学性能

钛合金材料以及相关制造技术是实现飞机先进性的重要基础之一,电子束焊接是钛合金板材一种先进的焊接形式.对TA15钛合金板材电子束焊接试样进行了金相分析和静力试验、疲劳试验和扫描电镜(SEM)分析.结果表明,TA15板材电子束焊焊接接头的焊缝、热影响区和母材的微观组织差别明显;焊缝韧性降低,抗拉强度高于母材;热影响区尺寸较小,在1～2 mm左右,是焊接接头的薄弱部位;疲劳裂纹大多萌生于焊接热影响区区域,疲劳破坏试样断口的SEM分析表明,疲劳裂纹大多起源于焊接热影响区的气孔处.     

INFLUENCE OF LOCAL BRITTLE ZONE ON THE FRACTURE TOUGHNESS OF HIGH-STRENGTH LOW-ALLOYED MULTIPASS WELD METALS

1.IntroductionManyillvestigatiolls[1--5]havefOllndthattilelocalbrittlezone(LBZ)playsanimportantroleinfyacturetoughnessofheat--affectedzoneinthebasemetalfornormalizedandthermomechanicallycontrolledprocessingsteels,aswellasdirectquellchedandtemperedsteels.Therearefewreportsaboutthisphellomellainhigh-strengtllmllltipassweldmetals.Inmultipasswelds,thereareprimaryweldmetalandweldmetalreheatedtovarioustemperaturesbythesubsequentbeads[6'71.Thereheatedregionfinderabeadcanbedividedintoacoarsegrainedz…     

AZ71镁合金TIG焊焊接接头微观组织与力学性能

采用钨极氩弧焊接方法对2.2mm厚镁合金AZ71薄板进行焊接加工。焊后对接头进行拉伸试验和硬度测试,结果表明:采用90A的电流焊接时,接头抗拉性能最好(281.23MPa),达到母材的89.58%。断裂发生在焊缝区,焊接接头断口呈准解理断口,接近解理断口;母材断裂为延性断裂,断口呈韧窝断口;焊缝区显微硬度最高,其次是母材,热影响区硬度最低。     

焊接热输入量对15MnVN钢热影响区断裂韧性的影响

采用COD 试验方法测定了15MnVN 钢多道焊四种热输入量焊接热影响区的断裂韧性。详细观察并测定了其微观组织、晶粒尺寸和不同组织的比例。结果表明,热输入量大,增大了热影响区粗晶区的晶粒尺寸,而由后续焊遭热循环作用产生的细晶区面积则减少,从而提高了转变温度。本文分析了多道焊热影响区脆化的原因和热输入量对脆化程度的影响,提出了板厚56mm 的这种合金钢的合适的焊接热输入量。     

Toughness evaluation of a shielded metal arc carbon-manganese steel welded joint subjected to multiple post weld heat treatment

This study was part of a program to investigate the influence of multiple post weld heat treatment (PWHT) on the fracture toughness and defect tolerance of a welded joint. The present work reports base metal data obtained for a quenched and tempered BS7191 Grade 450EM steel (0.10wt%C–1.08wt%Mn), weld metal data for a ferritic multipass weld obtained by shielded metal arc welding using an AWS E9018M type electrode, and heat affected zone (HAZ) data obtained using a modified bead on groove technique for different PWHT conditions. The effect of the repeated heat treatment cycles on the mechanical properties was evaluated by hardness tests and toughness testing assessed by Charpy V-notch and crack tip opening displacement (CTOD) techniques. The characterization of the microstructure was undertaken utilizing optical and electron microscopy. As fabrication codes for new equipment do not allow more than three PWHT cycles, the application of more cycles is only justifiable for old equipment when a fitness for purpose criterion is applied and these restrictions are not applicable. The results obtained are currently applied in repair work and revamps of pressure vessels and gas storage tanks.