铜对高强度低合金钢焊缝金属韧性的影响

采用埋弧焊方法,通过改变焊丝铜含量来改变焊缝金属中的铜含量,研究铜对高强度低合金钢焊缝金属韧性的影响.结果表明,随铜含量增加,焊缝金属上平台冲击功呈下降趋势;-40℃及更低温度条件下,焊缝金属铜含量为0.358%时,其低温韧性最好.组织分析结果显示,焊缝金属的组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体以及针状铁素体组成.随铜含量变化,针状铁素体的生成量明显不同,当焊缝金属中铜含量为0.358%时,最有利于形成针状铁素体.     

低合金高强钢焊缝强韧性研究

通过焊丝向焊缝中加入不同合金元素，研究这些合金元素对焊缝强度、冲击韧性尤其是低温冲击韧性的影响。结果表明．尽管所加合金元素不同，焊缝金属冲击功与温度关系曲线上平台能均具有较高水平，但焊缝金属低温冲击韧性受合金化程度的影响较大。采用Ti、B及M等元素多元合全化的焊缝金相组织中针状铁素体比例高，具有较高的低温冲击韧性和强度。     

微量元素对HSLA钢焊条熔敷金属韧性的影响

通过向HSLA钢焊条熔敷金属过渡适量的Ti-B、Ti-B-Zr、Ti-Zr-Ce和Ti-Zr微量元素,研究这些合金元素对焊缝强度、冲击韧性尤其是低温冲击韧性的影响。结果表明,HSLA钢焊条熔敷金属的低温韧性与针状铁素体含量有明显的对应关系,低温韧性随针状铁素体含量增加而提高。通过向熔敷金属中过渡一定含量的Zr和Ce元素,可以有效促进针状铁素体的形成,从而提高熔敷金属的冲击韧性。     

F500级超高强韧船板钢的低温韧性机理研究

利用金相、扫描、透射等手段研究了针状铁素体+粒状贝氏体复合组织的F500级船板钢的力学性能及低温韧性机理.结果表明,该钢板在-80℃的冲击功可达120 J以上,针状铁素体组织具有对裂纹扩展起到有效阻碍作用的大量被细小析出出所钉扎的高密度位错的亚晶界,是F500超高强船板钢具有良好的低温韧性的机制所在.     

低合金高强钢焊缝针状铁素体转变动力学及其仿真

合理控制低合金高强钢焊缝中针状铁素体的转变行为，对获得理想的焊缝性能具有重要意义。建立了基于夹杂物惰性界面直接生长的焊缝针状铁素体的连续转变动力学模型，仿真结果与实际试验结果能很好地吻合。     

低合金高强钢焊缝金属中AF的研究进展

综述了国内外对于低合金高强钢（HSLA，High Strength Low Alloy）焊缝金属中针状铁素体（AF，AcicularFerrite）的最新研究进展得出，要想获得较多的AF，主要从3个方面加以有效控制：①合金元素中含0．05％～0．10％C，且C当量小于0．39，合理控制Mn，Ni，Ti，B之间的相互比例，保持硼氮比（B／N）在0．6—0．8之间，铝氧比（AI／O）在O．43～0．73之间，降低N，S，P含量；②夹杂物尺寸为0．5～0．8μm，表面富10～20nmTiO薄层且呈球形，促使生成更多的第Ⅲ、Ⅳ类夹杂物；③较低热输入（HI，HeatInput）时合金元素烧损较少，冷却速率较快，焊缝组织得以细化。     

EH36钢埋弧焊焊缝金属组织临界断裂韧性

通过对典型海洋结构用钢EH36埋弧焊焊缝金属进行单边缺口拉伸试验(single edge notched tensile,SENT)研究焊缝金属中针状铁素体(acicular ferrite,AF)和先共析铁素体(proeutectoid ferrite,PF)的临界断裂韧性. 结果表明,AF的断裂韧性要高于PF,主要原因在于AF内部具有较高密度的位错及位错能,在外力作用下,裂纹尖端极易发生塑性变形而钝化;相反,PF组织较纯且均匀,位错密度较小,裂纹尖端并未发生钝化. 这种组织的不均匀性导致了焊缝金属断裂韧性较大的分散性,主要归结于试样预制裂纹尖端位置的微观组织性能.     

440 MPa级高强钢焊条熔敷金属组织与低温冲击韧性研究

为满足440 MPa级高强钢对焊接材料的需求,研制了三种焊条,并进行了熔敷金属焊接试验,使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究了熔敷金属组织与低温冲击韧性.结果表明,随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,熔敷金属的-40℃平均冲击吸收功从35.7 J逐渐增至96.3 J,低温冲击韧性逐渐提高;随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,虽然熔敷金属中M₂₃C₆型碳化物含量逐渐增大,但是熔敷金属的CCT曲线逐渐右移,相变温度逐渐降低,使得针状铁素体含量逐渐增加,铁素体板条尺寸逐渐减小和板条间交织状分布趋势逐渐增强,M-A组元含量及尺寸逐渐减小,是低温冲击韧性逐渐提高的主要原因;含Cu熔敷金属中夹杂物外层会形成CuS,针状铁素体形核更容易,有利于低温冲击韧性提高.     

低合金高强度钢焊缝金属中针状铁素体的微观组织

利用光学显微镜,扫描电子显微镜及EBSD(electron backscattering diffraction)分析技术对800MPa级低碳微合金高强度钢的焊缝金属进行了分析.结果表明,焊缝金属组织主要为针状铁素体和贝氏体.针状铁素体以夹杂物为核心形核,该夹杂物主要是以Al2O3为核心形成的钛氧化物.针状铁素体以夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,仅某些方向的针状铁素体晶核迅速长大,生长方向存在取向择优.EBSD分析同样表明针状铁素体晶粒存在取向择优.观察到由同一夹杂物生长,沿同一直线方向背向生长的针状铁素体取向相同,沿不同方向生长的针状铁素体取向不同,说明其沿原奥氏体惯习面生长,并非与夹杂物共格.     

Mechanical properties and grain refinement by acicular ferrite in high strength high toughness weld metal

The volume fraction and morphology of acicular ferrite evolution in a high strength high toughness weld metal were studied and the mechanical properties of weld metal under heat input of 21 kJ/cm with and without fast cooling were tested.The results show the weld metal can obtain a large proportion of acicular ferrite during a wide range of cooling rate and the sizes of acicular ferrite in length and thickness decrease with cooling rate increasing.The weld metal exhibited high tensile strength(895 MPa and 870 MPa) and good low temperature toughness(average A_(KV-30℃) 104 J and 79.2 J).The higher tensile strength and better low temperature toughness of the weld metal under fast cooling are due to the more refined grain of acicular ferrite.     

Calculation of AF transformation kinetics in HSLA steel weld

It is of great importance for obtaining the perfect welding properties to control the acicular ferrite (AF)transformation behavior reasonably in steel weld. AF continuous transformation kinetics in the HSLA steel weld was calculated and modeled based on the direct growth on the inclusions inert interface. The simulation results are coincident with the experimental value well.     

Ti-B微合金化焊缝金属的韧化机制

针对 5 0 0～ 6 0 0MPa低合金高强度钢的韧化问题 ,研究了夹杂物对Ti-B微合金化焊缝金属针状铁素体形成的影响。钢中的非金属夹杂物 ,对促进晶内针状铁素体的形成 ,提高焊缝金属韧性有显著的作用。通过电镜分析 ,探讨了夹杂物的类型、成分对针状铁素体形成的作用。结果表明 ,Ti、Mn、Al、Si的复合氧化物夹杂可有效地促进针状铁素体形核 ,而MnO·SiO2 夹杂和MnS夹杂对针状铁素体形核作用不大。夹杂物对针状铁素体形核的主要用是 ,在夹杂物周围能形成一个塑性畸变区 ,这个由夹杂物与母相热膨胀系数差引起的塑性区 ,对针状铁素体的形成有一定作用     

低合金钢焊缝金属的腐蚀行为

研究了多种焊接工艺参数下,母材分别为16Mn和X70钢的焊接接头各部位在25℃空气中、25℃通N2除氧NACE溶液和3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,针状铁素体腐蚀倾向较大,但其腐蚀速度很慢;焊接接头中针状铁素体数量对其腐蚀性能有着明显的作用,较多数量的针状铁素体对应着较强的焊缝金属抗腐蚀能力,但过量针状铁素体的出现可能会加快低合金钢焊接接头的腐蚀。     

焊接热输入对Q890钢焊缝金属组织及韧性的影响

采用熔化极气体保护焊对Q890调质钢进行不同热输入的对接焊试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射技术研究热输入对焊缝组织及冲击性能的影响。结果表明,3种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体及少量的粒状贝氏体和残留奥氏体组成。随着热输入的增加,焊缝组织中板条粗化,而粒状贝氏体逐渐增多,部分板条内析出细小针状碳化物;随着热输入的增加,焊缝分析区域内残留奥氏体量逐渐减少分别为1.2%、0.53%、0.41%。焊缝金属冲击断口形貌呈从韧脆混合型断裂特征向脆性断裂特征的变化趋势,与焊缝金属冲击吸收能量变化趋势一致。     

BWELDY960Q钢振动焊接焊缝组织与低温冲击韧性

采用MAG焊接工艺方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q的过程中施加机械振动,研究振动焊接对焊缝组织及焊缝低温冲击韧性的影响.结果表明,在焊接过程中施加机械振动,可以促进焊缝中AF的形成,使得AF的数量增加.振动焊接还可以改善焊缝的低温冲击韧性,与无振动焊缝低温冲击韧性相比较,焊缝冲击吸收功的上平台值提高7.88%,韧脆转变温度也略有降低.随着温度不断地降低,焊缝低温冲击断口的表面从凹凸不平变得比较平整,断口纤维区比例不断地缩小,放射区比例有所增加,断口的微观形貌由韧窝花样变成准解理河流花样.     

纳米氧化物合金化对低合金高强钢熔敷金属组织和性能的影响

针对新型钢铁材料焊缝熔敷金属的韧化问题,采用直接氧化物合金化这一新型方法,通过焊接材料实现了纳米氧化物颗粒向液态熔池中的过渡,研究了纳米氧化物对低合金高强钢焊缝熔敷金属组织性能的影响. 结果表明,纳米Al₂O₃,TiO₂和稀土氧化物的添加使焊缝中生成了大量弥散分布、尺寸为0.2～0.8 μm的细小球形复合夹杂物,有效提高了针状铁素体的形核能力,形成了大量板条束尺寸约1～2 μm、且均匀分布的针状铁素体. 纳米氧化物的添加使熔敷金属的冲击韧性显著提高,尤其是添加二氧化钛和稀土氧化物的焊缝,其-20℃冲击韧性达到了150 J/cm2以上,比无氧化物添加的焊缝冲击韧性提高67%.