海洋平台用高强钢焊条电弧焊焊缝金属性能分析

针对海洋平台用690 MPa级高强钢采用690-B焊条进行焊条电弧焊,对焊后的试件进行了-50℃低温力学性能试验。测试并分析了焊缝金属化学成分和内部组织,并研究合金元素、M-A组元对熔敷金属低温韧性的影响。结果表明:该级别高强钢熔敷金属合金元素含量适当,内部组织主要由贝氏体和少量粒状贝氏体组成,M-A组元以颗粒状及少量块状存在,且均匀分布,无方向性,使得焊缝低温韧性良好,表明690-B焊条满足海洋平台用690 MPa级高强钢焊接施工要求。     

690MPa级海洋平台用钢手工电弧焊条熔敷金属性能分析

针对690 MPa级海洋平台用钢采用编号为690-H手工电弧焊条进行焊接,应用光谱分析法、Lepera试剂腐蚀法以及光学金相显微镜观察分析,对熔敷金属的性能进行了研究。分析了合金元素、M-A组元的形态对熔敷金属性能的影响。结果表明:采用690-H焊条焊接时,690 MPa级海洋平台用钢低温力学性能符合要求,但还需做如下改进:应适当降低焊缝金属Cr、Mo、Si含量,提高Ni含量及适当快冷以减少块状M-A组元数量,从而进一步改善焊缝金属的硬度,提高其低温韧性。     

690 MPa级海洋平台用钢焊缝夹杂物对熔敷金属低温韧性影响的分析

针对690 MPa级海洋平台用钢应用编号为690-1,690—2两种手工电弧焊条进行焊接,对夹杂物的图像进行采集,测定夹杂物的体积分数及尺寸分布,分析夹杂物的化学成分,并测试焊接接头的低温力学性能。结果表明:采用两种焊条焊接的690 MPa级海洋平台用钢熔敷金属低温力学性能均符合要求,且两种熔敷金属中夹杂物主要由复合氧化物组成,其中690—2中含有塑性夹杂物MnS,夹杂物密度小,平均间距大。690—2熔敷金属的σ_s为720 MPa,与690 MPa级海洋平台用钢的屈服强度匹配良好,且冲击吸收能量为63 J,较690—1有更好的低温韧性。     

热输入对800 MPa级钢接头组织及性能的影响

系统研究了焊接热输入对新一代800MPa级高强度结构钢(RPC钢)焊接接头组织及力学性能的影响。研究结果表明，采用最新研制的超低碳贝氏体焊丝焊接800MPa级RPC钢获得了强韧性匹配良好的焊接接头；焊缝一次柱状品的宽度随热输入的增加而增大，焊缝金属二次组织中基本上消除了先共析铁素体和侧板条铁素体，组成焊缝的基本类型为板条贝氏体、针状铁素体和粒状贝氏体；随着热输入的增大，焊接接头的抗拉强度逐渐降低，而低温冲击韧度则先升高，然后又下降；在热输入为20kJ／cm时焊缝金属低温韧性出现峰值与焊缝获得细小密集的针状铁素体组织有关。     

高强韧轨道交通用钢药芯焊丝的力学性能及组织分析

针对轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢研制了一种焊接工艺性能优良、具有高强韧性、良好抗疲劳性能的药芯焊丝,并对研制的药芯焊丝熔敷金属拉伸、低温冲击韧性和疲劳强度等力学性能及组织进行了分析.结果表明,研制的药芯焊丝成分设计合理,焊缝组织以针状铁素体和粒状贝氏体为主,晶粒细小,有效提高了焊缝的强韧性,使焊缝具有优良的低温韧性和疲劳性能.药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度达到620 MPa,-40℃低温韧性夏比冲击吸收功为96 J,指定寿命为2×106次循环下的疲劳极限为354 MPa,分别是设计目标值的1.1倍、1.6倍和2.2倍,能够满足轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢的焊接需求.     

焊接方法对C-Mn超细晶粒钢接头低温韧性的影响

采用焊条电弧焊及CO2+Ar混合气体保护焊方法分别对厚6mm的400MPa级超细晶粒钢钢板进行了焊接试验,采用系列冲击试验方法对焊接接头的低温韧性进行了研究,并对接头组织进行了分析.试验结果表明,气体保护焊减小了焊缝及热影响区组织粗化,其焊接接头的低温韧性优于焊条电弧焊接头的低温韧性,是一种可行的超细晶粒钢焊接方法.     

Ni对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响

通过改变气保护药芯焊丝中Ni元素的添加量,研究Ni元素对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响。研究表明:当w(Ni)为1.0%时,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,-20℃低温冲击韧性达到69 J;随着w(Ni)的增加,焊缝金属强度逐渐提高,而韧性则先下降后上升。适当Ni元素有利于提高焊缝金属的低温韧性。     

HG785D高强钢焊接热影响区性能

文中主要研究了HG785D高强钢焊接接头热影响区性能,HG785D高强钢采用熔化极活性气体保护焊(80%Ar+20%CO₂)进行焊接.通过对焊缝及热影响区力学性能及显微组织分析.结果表明,热影响区冲击性能较低,同时硬度较高.且热影响焊缝金属组织由母材的回火索氏体转变为马氏体及上贝氏体,而在焊缝区,由于填充金属合金元素较多,组织为铁素体和粒状贝氏体,具有较好的韧性.在热影响区,由于马氏体及上贝氏体等硬脆相的存在使得热影响区淬硬性增强,脆性增大.     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

适应大热输入的800 MPa级水电压力钢管用配套焊条研制

对部分国内外800 MPa级焊条的焊接工艺适应性进行了评价,结果表明,所进行对比焊接试验的焊材热输入较小,不能满足水电站压力钢管用钢洞内焊接的需求。为适应野外苛刻环境下的焊接施工,本文重新优化了焊条合金体系的设计,并研究了焊接工艺参数匹配对焊缝组织、韧性的影响规律,从而保证在热输入≤40 k J/cm的焊缝金属-40℃时的低温冲击吸收功≥47 J,且有足够的裕量。     

不同热输入对1000 MPa级水电工程用高强钢B950CF焊接接头组织及力学性能的影响研究

采用三种热输入对1000 MPa级水电工程用高强钢B950CF进行气保焊焊接,对焊接接头的组织及力学性能进行了研究。结果表明,采用自主研制的XY-ER100实心焊丝焊接B950CF钢获得了满足水电行业要求的强韧性匹配的焊接接头。随热输入的增加,焊缝组织由针状铁素体、粒状贝氏体及少量的低碳马氏体转变为以板条状贝氏体为主及部分长大的M-A块,强度及韧性均降低。为保证结构的可靠性,建议热输入的范围控制在15~30 kJ/cm。     

800 MPa级高强钢焊接接头组织及力学性能

采用焊条电弧焊和气体保护焊两种方法,分别对具有良好抗焊接裂纹敏感性的800 MPa级船体用钢对接接头进行两种工艺的焊接,并对其焊接接头进行显微组织分析和力学性能试验. 结果表明,两种焊接方法焊缝组织主要为交织分布的板条马氏体、贝氏体,以及一定量的针状铁素体,板条间有残余奥氏体,SMAW(焊条电弧焊)焊缝宏观金相可见明显氧化夹杂;两种焊接方法所得焊接接头具有相似的硬度分布,抗拉强度相当,且均断在母材,但SMAW侧弯试验件出现0.5 mm裂纹;?50 ℃下SMAW接头冲击韧性低于GMAW(气体保护焊)接头,SMAW断口由河流花样的准解离小刻面和少量的韧窝组成的撕裂棱构成,属于韧-脆混合断裂,GMAW断口由小且深的韧窝构成,属于典型的韧性断裂.     

低合金高强钢结构的焊接工艺与组织性能研究

分别采用普通ER80-G焊丝和LTT低温相变焊丝对调质态钢结构用Q690低合金高强钢板进行了熔化极活性气体保护焊,对比分析了两种焊接接头的显微组织、显微硬度、拉伸力学性能和冲击功,并对冲击断口形貌进行了观察。结果表明,LTT焊缝区组织为马氏体+少量残余奥氏体,ER80-G焊缝区组织为针状铁素体+少量粒状贝氏体,两种焊接接头焊缝处成形较好,未见明显焊接气孔、夹杂或者微裂纹等缺陷存在。熔合区组织均为粒状贝氏体+板条贝氏体,而热影响区组织为马氏体+贝氏体。LTT焊接接头焊缝区的显微硬度较ER80-G的高。LTT焊接接头的屈强强度和抗拉强度高于ER80-G焊接接头,但是断后伸长率低于后者;ER80-G焊接接头相同部位的冲击功都高于LTT焊接接头。LTT焊缝区断口呈现脆性断裂特征,ER80-G焊缝区断口呈现韧性断裂特征。     

HB400级新型贝氏体钢耐磨板CO2保护焊焊接接头的组织与性能

利用CO2保护焊对HB400级新型贝氏体钢耐磨板进行焊接试验，研究焊接接头的组织和力学性能。结果表明。焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体。燕影响区为新型贝氏体组织，熔合线结合良好。焊接接头具有良好的强韧性。     

X100管线钢自保护药芯焊丝研制及焊接接头性能分析

基于成分匹配与组织匹配设计原则,确定了X100管线钢焊缝金属的合金系.结合焊缝金属的合金化原理,定量计算出需要向焊缝中过渡的合金元素种类及其含量,设计并制成X100管线钢匹配用自保护药芯焊丝.选用合适的焊接工艺参数进行试焊,并对焊接接头的性能进行分析.结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头的力学性能优异,抗拉强度达到795 MPa,屈服强度达到615 MPa,冲击吸收功达到47.7 J(-40℃);焊缝组织主要为板条状贝氏体和粒状贝氏体,另有少量针状铁素体穿插其中,能够与母材实现较好的组织匹配.     

焊接热输入对F550Z钢焊接接头低温韧性的影响

研究了热输入对海洋钻井平台用550 MPa钢焊接接头组织与低温韧性的影响.结果表明,热输入为15和50 kJ/cm时,对焊缝有热处理作用,组织为针状铁素体加细小弥散的碳化物,其中50 kJ/cm热处理作用较明显.-60℃冲击试验中,热输入为50 kJ/cm时冲击吸收功最高,平均110 J,是其它热输入的2~4倍.熔合线及熔合线2 mm处组织为板条贝氏体加粒状贝氏体.小热输入时,粒状贝氏体含量少并且打乱了板条贝氏体方向,对韧性有利;随着热输入增加,粒状贝氏体逐渐增多且晶粒粗大,低温韧性较差,该区冲击吸收功随热输入增加呈下降趋势.     

微合金元素镍和铌对金属粉芯焊丝焊接接头性能的影响

在自行研制的高强钢金属粉芯焊丝的基础上,通过拉伸试验、冲击试验等方法分别研究了微合金元素镍和铌对高强钢焊接接头力学性能的影响,并结合金相分析、扫描电镜分析、化学成分分析等方法从组织和成分的角度对两种微量合金元素的影响机理进行了合理的解释。结果表明,微合金元素镍具有增加焊缝组织中贝氏体和马氏体组织含量从而提高焊接接头强度的作用,并能促进针状铁素体形成而改善接头低温冲击韧性;微合金元素铌同样具有促进焊缝组织形成针状铁素体作用,同时通过细化晶粒和沉淀强化提高接头的抗拉强度。     

保护气体对440MPa HSLA钢GMAW焊缝组织及韧性的影响

采用不同保护气体对440 MPa级低合金高强钢(HSLA钢)进行气保焊焊接,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对焊缝微观组织及夹杂物形貌进行了观察,研究了保护气体组成对焊缝组织及韧性的影响,并分析了不同成分保护气体对焊缝夹杂物大小、数量及其成分的影响.结果表明,保护气体为100％ CO2,焊缝金属韧性较差;保护气体(体积分数)为80％ Ar+20％ CO2和90％ Ar+ 10％ CO2,焊缝金属韧性较好.100％ CO2气体保护焊焊缝组织主要为铁素体和贝氏体,混合气体保护焊(20％ CO2和10％ CO2)焊缝组织主要为针状铁素体和少量侧板条铁素体.随着保护气体中CO2含量的减少,焊缝金属中夹杂物数量、尺寸均降低,且成分发生变化.对于440 MPa级HSLA钢,合理的保护气体组成可以得到良好的焊接质量.     

不同热处理状态9%Ni钢焊接接头的组织与韧性

针对两种不同热处理工艺获得的9%Ni钢,采用手工立焊进行焊接并对其接头的组织和韧性进行了研究.经-196℃低温夏比V形缺口冲击试验、金相组织分析,结果表明,双相区热处理后的9%Ni钢.其接头的低温韧性均高于调质热处理9%Ni钢焊接接头的低温韧性.母材及焊接热影响区中的组织形态及逆转奥氏体的分布是决定接头低温韧性的主要因素;焊缝金属的低温韧性主要与焊条熔敷金属的成分有关.采用小热输入、多层焊、低的层间温度,都可使两种9%Ni钢焊接接头获得较高的低温冲击韧性.     

屈服强度700MPa级低合金高强钢焊接接头的组织和性能研究

采用等强匹配设计原则,对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了熔化极气体保护焊接,通过金相显微组织观察和力学性能测定对焊接接头的组织和性能进行了试验研究。试验结果表明,焊接接头的热影响区粗晶区组织为等轴铁素体和粒状贝氏体,焊缝区组织以针状铁素体为主,以及少量先共析铁素体与贝氏体;焊缝区的显微硬度与母材相当。在-40℃时AKV=38 J,焊接接头与母材的抗拉强度比为97.1%,断裂位置在热影响区粗晶区,裂纹源区断口形貌为韧窝和解理台阶的混合型断口。经等强匹配焊接的焊接接头表现为强韧性较高,综合力学性能良好。