轨道车辆用异种奥氏体不锈钢激光搭接焊接头的晶间腐蚀行为

采用高功率光纤激光焊接设备对0.8 mm厚SUS301L-DLT和2.0 mm厚EN1.4318+2G奥氏体不锈钢板进行了激光搭接焊工艺试验,并对接头分别进行了草酸腐蚀、硝酸腐蚀和电化学腐蚀试验,分析了接头及其母材在不同腐蚀条件下的晶间腐蚀行为。结果表明,焊接接头及母材经过草酸溶液浸蚀后,其晶界组织均为第一类阶梯组织,而在硝酸溶液热浸蚀时,接头的腐蚀率高于其母材金属。在硫酸溶液腐蚀介质中,焊接接头及其母材的双环电化学动电位再活化(DL-EPR)曲线上均出现再活化峰,其中接头的再活化率值较母材大,表明奥氏体不锈钢激光搭接焊接头的抗晶间腐蚀性能下降。     

EPR法评价HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性

利用电化学动电位再活化法研究了HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性,并通过金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪研究了HR3C钢焊接接头的微观组织.结果表明,HR3C钢焊缝金属和焊接热影响区均为奥氏体+析出相组成,焊接接头具有较低的晶间腐蚀倾向.由于焊缝金属中Cr和Nb等元素含量高及晶界和枝晶界铌、铬元素偏析等原因提高了晶界耐腐蚀性,使其具有优异的抗晶间腐蚀性能;而热影响区由于受焊接热循环作用晶界析出M23C6引起晶界贫铬,具有一定的晶间腐蚀敏感性.     

不锈钢热轧板材焊接接头的晶间腐蚀试验

利用常规方法和电化学方法分别测定了304奥氏体不锈钢和410S铁素体不锈钢热轧板材钨极氩弧焊(TIG)焊接接头的晶间腐蚀倾向。结果表明:采用硫酸+硫酸铜法和双环动电位再活化法(DL-EPR)都能很好地评价304不锈钢焊接接头的晶间腐蚀倾向,且两者吻合较好。由于410S母材的抗蚀性较差,采用硫酸+硫酸铜法无法评价其焊接接头的晶间腐蚀倾向,而双环动电位再活化法可以定量、快速测定其晶间腐蚀敏感性,试验发现410S的热影响区和母材有晶间腐蚀倾向,其中靠近熔合线的热影响区晶间腐蚀最严重。     

水下焊接焊缝金属的晶间腐蚀研究

采用电化学动电位再活化法(EPR)和草酸浸蚀法对水下焊接焊缝金属和陆地焊接焊缝金属的晶间腐蚀进行对比研究,综合评价焊缝的耐蚀能力并分析其原因。结果表明,水下焊接焊缝的再活化率为39%,陆地焊接焊缝的再活化率为5%。水下焊缝的晶间腐蚀倾向较大,而陆地焊缝的晶间腐蚀敏感性小。水下焊接接头晶粒内部可能因为存在细小亚晶界而使晶界面积增大,从而导致晶间腐蚀敏感性比陆地焊接接头强。     

时效处理对铝锂合金电子束焊接头耐蚀性能的影响

对铝锂合金电子束焊接头进行焊后热处理,研究了时效处理前后接头各区域的晶间腐蚀、剥蚀和电化学腐蚀行为。结果表明,接头经过时效处理后,焊缝晶界析出的T1(Al_2CuLi)相数量增加,并且形成了明显的晶界无沉淀带(Precipitate Free Zone,PFZ)。焊态下接头未出现晶间腐蚀,热影响区和母材区均出现了孔蚀;焊后时效处理增大了接头的晶间腐蚀倾向,热影响区同时发生了孔蚀和晶间腐蚀,母材区出现了严重的晶间腐蚀。焊态下焊缝和热影响区均具有优异的抗剥蚀能力,母材区对剥蚀的敏感性较高;焊后时效处理可提高接头母材区的抗剥蚀能力,但会增大热影响区的剥蚀敏感性。电化学腐蚀测试表明,与时效后的接头焊缝相比,焊态下焊缝的自腐蚀电位较高,腐蚀电流密度小,具有相对较好的耐蚀性。     

镍箔中间层对不锈钢/铝合金激光深熔焊的影响

以不锈钢201和铝合金5052作为试验材料,添加镍箔作为中间层,配合钢上铝下的搭接接头形式,采用激光深熔焊方法进行了焊接试验,分析了热输入对焊缝成形的影响以及添加镍箔后接头力学性能与不锈钢／铝合金焊接性的变化,并提出了焊缝下凹深宽比r以表征焊缝对应力集中的敏感程度．结果表明,热输入升高会导致焊接过程中飞溅增加,焊缝宽度与下凹程度增大,熔穿深度升高;不锈钢焊缝金属嵌入到铝合金内的熔穿深度对焊缝的力学性能有着重要的影响;镍中间层的添加有效地改善了接头力学性能,扩大了可用的工艺参数范围．     

晶粒尺寸对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响

采用微观形貌观察、电化学方法以及晶界分布特征分析研究316L不锈钢扩散连接接头的晶间腐蚀敏感性,探讨晶粒尺寸和微观结构对不锈钢扩散连接接头敏化的影响。结果表明,扩散连接接头在650 ℃下敏化100 h后晶界处几乎没有发现络合物的析出,而母材经过8 h敏化则析出大量络合物。随着晶粒的增大,316LSS晶间腐蚀敏感性降低。晶粒粗化和低能晶界比例的提高导致扩散连接接头的抗晶间腐蚀能力提高,但晶粒粗化是主要因素。     

铝合金/镀锌钢板脉冲MIG电弧熔-钎焊接头组织与性能

采用数字化脉冲MIG焊机,以ER4043焊丝为填充材料.实现了6013-T4铝合金薄板与镀锌钢板的熔-钎焊接,研究了焊接热输入对接头组织和性能的影响,结果表明,在熔-钎焊接头熔化焊缝焊趾处存在主要由Zn-Al共晶体、富A1的α固溶体和Fe3Al组成的富Zn区:钎焊界面上的Fe-Al金属间化合物层厚度在1.05-4.50μm之间.且随焊接热输入的增加而增大.Fe-Al金属间化合物呈"锯齿"或"舌"状向焊缝内生长,主要为FeAl₂,Fe₂Al₅和Fe₄Al₁₃.随着焊接热输入的增大,熔-钎焊接头的抗拉强度先增大而后减小.在850 J/cm的热输入下达到229 MPa,拉伸后在铝合金焊接热影响区发生断裂,为塑韧性断裂;当焊接热输入较小时接头在钎焊界面断裂,属于脆性断裂.     

激光焊接速度对核级不锈钢腐蚀性能的影响

文中对在不同激光焊接速度下得到的核级不锈钢焊接接头进行了核电模拟溶液常温腐蚀试验、点腐蚀和晶间腐蚀试验和高温高压水应力腐蚀试验. 结果表明,随着焊接速度增大,焊接接头维钝电流上升,点蚀电位上升. 在同一焊接接头中,热影响区的耐点蚀性能和晶间腐蚀性能最好,焊接接头整体其次,焊缝区最差. 最低焊速下得到的焊接接头容易产生高温高压水SCC,其SCC裂纹一般从焊道根部的热影响区萌生和扩展.     

超级双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能

通过SEM和EDS研究了采用不同焊接工艺后超级双相不锈钢UNSS32750焊接接头的两相比例及成分变化,并采用临界点蚀温度和浓硝酸法测试比较了不同焊接工艺接头的耐点蚀和晶间腐蚀性能.结果表明,焊接中较高的热输入、加填焊丝和背面采用氮气保护焊的方法可以稳定焊接接头中的奥氏体相的比例,并且较高的热输入,使得焊接接头冷却速度相对较慢,有助于铬的扩散而消除晶界贫铬现象,减小晶间腐蚀倾向;而与此相反的是较高的热输入,会导致两相中元素分配不均衡使铁素体相优先发生腐蚀,从而恶化材料的整体耐点蚀性能.     

C18000铜合金搅拌摩擦焊接头微观组织与性能

对3.5 mm厚的C18000铜合金板进行搅拌摩擦焊焊接试验. 在焊接速度120 mm/min,转速1 200 r/min工艺下获得无缺陷焊接接头. 在金相显微镜下对接头的宏观形貌、微观组织进行观察,用扫描电镜和透射电镜对母材和搅拌区组织进行观察分析. 结果表明,接头区大致分为母材区、热影响区、热力影响区和搅拌区,搅拌区晶粒细小均匀,热力影响区晶粒沿边界切线方向被拉长;搅拌区Cr₃Si相部分溶解,搅拌区组织中的Cr单质相和Ni₂Si相溶解导致接头硬度和抗拉强度下降. 搅拌区平均硬度为151.4 HV;接头抗拉强度为497 MPa,达到母材的72%;接头电导率下降为35%IACS.     

焊接接头热影响区裂纹启裂行为的探讨

针对结构完整性评定中焊接接头难以评估问题,文中通过非匹配焊接接头“三材料”结构模型,建立热影响区中心裂纹启裂临界应力的失效评定图预测方法. 基于有限元ABAQUS软件分析,研究焊接接头热影响区裂纹启裂. 结果表明,高匹配焊缝促进热影响区裂纹启裂,软化的热影响区促进热影响区裂纹启裂,低匹配焊接接头,热影响区软化时,增加热影响区宽度促进热影响区裂纹启裂;热影响区硬化时,减小热影响区宽度促进热影响区裂纹启裂. 高匹配焊接接头,热影响区无论软化、硬化,增加热影响区宽度均促进热影响区裂纹启裂.     

新型9Cr-1Mo钢搅拌摩擦焊接头组织及性能

采用钨铼合金搅拌工具对新型9Cr-1Mo钢进行搅拌摩擦焊工艺试验,探讨焊缝成形、组织及性能变化规律. 结果表明,在300和400 r/min的转速,50 mm/min的焊接速度下可获得无缺陷接头;焊缝主要由搅拌区和热力影响区组成,具有明显的马氏体淬硬组织特征;高温热影响区为淬硬马氏体和回火马氏体混合组织,低温热影响区为过回火马氏体组织. 焊缝区具有晶粒细化特征,其晶粒尺寸约为母材69.2%. 焊缝区产生明显硬化,最高硬度约为母材硬度值的2.0倍. 焊接接头抗拉强度达到母材98%以上,搅拌区和热影响区冲击吸收能量分别达到母材的77.8%和87.4%,表明搅拌摩擦焊接头仍具有较好强韧匹配.     

Untersuchungen über den interkristallinen Kongrenzenangriff von austenitischen Mangan-Chrom-Stählen durch Wasser und wäßrige Lösungen

Research on intercrystalline grain boundary corrosion of austenitic manganesechrome steels caused by water and aqueous salt solutions Stressed bar specimens of welded and tempered austenitic manganesechrome steel such as as X 40 MnCr 18 and X 22 MnCrNi 885, exposed to sea water, tap water or destilled water, are liable to suffer intercrystalline stress corrosion cracking. The occurrence of intercrystalline corrosion is not necessarily dependent on mechanical tensil stress. In particular, even unstressed specimens exposed to tap or distilled water are liable to show marked intercrystalline corrosion. Additional tensile stress merely has the effect of speeding up the inter-crystalline corrosion. The cause for the intercrystalline corrosion must be seen in the segregation of chrome-rich carbids at the grain boundaries and the consequent reduction in the chrome content within the grain boundary zone. It is possible to prove the segregation of a chrome-rich carbide of the structure M₇C₃ at the grain boundaries of steel X 40 MnCr 18, and the aggregation of a chrome-rich carbide of the structure M₂₃C₆ at the grain boundaries of steel X 22 MnCrNi 885. Through contact with zinc, it is possible to obtain a complete corrosion protection with the manganese-chrome steels investigated. A short circuit with passive austenitic chrome-nickel steels increases the general or selective corrosion rate through anodic polarisation. By adding chromate to the sea water, the corrosion rate is retarded. In tap water, an addition of chromate result in complete corrosion protection.     

钛合金TIG焊接头晶粒尺寸非线性梯度特征

以显微组织与晶粒尺寸统计分析为基础,研究了TC4钛合金不同TIG焊工艺的焊接接头显微组织及其晶粒尺寸变化,引入了晶粒梯度特征值概念,以表征钛合金焊接接头显微组织的非均匀性.结果表明,TC4钛合金TIG焊接头显微组织的晶粒尺寸从焊缝中心经热影响区至母材呈现非线性变化,晶粒尺寸变化率(晶粒梯度)在柱状晶区(CZ)和粗晶区(CGZ)交界处出现最大值,称之为晶粒梯度特征值;随着TIG焊热输入增大,晶粒梯度特征值逐渐减小,但相对位置不发生改变.晶粒尺寸梯度特征值能够反映钛合金焊接接头组织的不均匀性,这对于探索钛合金焊接接头的服役性能具有重要的意义.     

Use of EPR test to study the degree of sensitization in resistance spot welding joints of AISI 304 austenitic stainless steel

The degree of sensitization (DOS) in resistance spot welding (RSW) joints is considered as the combined effect of intergranular corrosion (IGC) and transgranular corrosion (TGC) in the heat affected zone (HAZ) and of interdendritic corrosion (IDC) in the weld nugget (WN). The DOS is evaluated from electrochemical potentiokinetic reactivation (EPR) tests. The application of EPR test to RSW joints is optimized and an electrochemical minicell is used to study the effect of heat input on IDC in the WN.     

TA19钛合金惯性摩擦焊接工艺

采用惯性摩擦焊接工艺对TA19钛合金进行了焊接试验研究,针对不同工艺参数下的焊接接头力学性能进行了室温拉伸、高温拉伸及显微硬度等测试,并对优选工艺后焊接接头显微组织进行了分析. 结果表明,TA19钛合金具有良好的惯性摩擦焊接性,在合理焊接工艺条件下能得到高强度焊接接头;焊接接头各区域中焊缝区显微硬度最高,随着向母材区过渡,显微硬度逐渐降低;焊缝区为典型的动态再结晶组织,主要由少量沿β相晶界分布的沿晶α相+α′马氏体组成,热力影响区由变形初生α相+α′马氏体组成,热影响区微观组织与母材相近,仅有部分板条状β相及板条状次生α相发生交叉分布.     

Metallkundliche und elektronische Untersuchungen über die interkristalline Korrosion an einer AlMg-9,56 Knetlegierung

Metallographic and electrochemical investigations into intercrystalline corrosion of AlMg 9,56 wrought alloy The intercrystalline corrosion has been studied with a 50% cold worked AlMg9,56 wrought alloy in 1 N sodium chloride solution; the metal has been used in various heat treatment states. Electron transmission photographs were made of the grain boundary precipitates formed by heat treatment. The electrochemical behaviour was studied by potentiostatic and galvanostatic methods. The corrosion behaviour of a heterogeneous alloy having a high proportion of intermetallic AlMg ß-equilibrium phase was compared with the behaviour of heat treated specimens of the alloy. The current potential curve could be traced for the ß-equilibrium phase. Indications were found of two different rate controlling and potential dependent reactions for the dissolution of the ß-equilibrium phase and of the grain boundary precipitates of the heat treated wrought alloy. In the course of heat treatment two different typs of precipitates are found which show different corrosion behaviour. After a short time heat treatment the grain boundaries are covered with continuous precipitates of unknown composition. After extended precipitation coagulation takes place which results in isolated globulites of the intermetallic ß-equilibrium phase. Intercrystalline corrosion of the AlMg9,56 wrought alloy is thus consistently due to the selective corrosion of grain boundary precipitates.     

Q125级套管钢高频电阻焊接头耐CO2/H2S腐蚀行为

采用SEM,EBSD和电化学等手段研究了Q125级石油套管钢高频电阻焊接头的耐CO₂/H2S腐蚀行为.结果表明,Q125级套管钢高频电阻焊接头处母材的耐腐蚀性能最好,热影响区次之,而焊缝的耐腐蚀性能最差,导致高频电阻焊接头在CO₂/H₂S腐蚀环境中产生了沟槽腐蚀.试验钢焊缝处的大角晶界比例高于母材和热影响区,从而使焊缝区反应速度常数高于母材和热影响区,这是焊缝区腐蚀速率最高的一个重要原因.通过电化学分析表明,焊缝处的电极反应的极化阻力最小,腐蚀反应易于发生;而母材的电极反应的极化电阻最大,腐蚀反应不易进行,这与腐蚀试验所得结果及极化曲线分析结果一致.     

铝合金浮动式双轴肩FSW接头组织性能分析

对12 mm厚6082-T6铝合金浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能进行了分析研究.结果表明,焊核区发生了动态再结晶和沉淀相溶解,热影响区晶粒和沉淀相粗化;沿焊缝横截面硬度的分布呈高-低-高-低-高的W形分布趋势,且接头沿厚度方向上、中、下层硬度分布趋势较为一致,硬度最低值出现在热影响区;断口形貌分析表明,接头断裂模式为韧-脆混合型断裂;主轴旋转频率600 r/min,焊接速度为300 mm/min,搅拌头倾角为0°时,接头抗拉强度达到了231 MPa,可达母材的79%.