Q420GJ钢双丝埋弧焊接试验

通过双丝埋弧焊接工艺性能试验、焊接接头力学性能试验及组织结构分析等,对Q420GJ钢的焊接性能及相关组织结构进行了研究。结果表明:焊接接头综合力学性能优良,接头抗拉强度达到590MPa,焊缝-40℃冲击功平均值KV2达到119J;热影响区的韧脆转变温度在-30℃附近;焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体。     

重稀土E36高强船板钢焊接工艺探究

为探究添加重稀土的E36高强船板钢的焊接工艺,本文采用自动埋弧焊工艺进行焊接试验,对焊接接头各部位及焊接热影响区进行拉力、弯曲、低温冲击、硬度及金相试验,分析重稀土对E36钢焊接接头各部位及焊接热影响区组织和性能的影响。结果显示:重稀土E36钢焊接性能优良,-40℃时热影响区冲击功为165 J,室温拉伸屈服强度、抗拉强度、伸长率及弯曲均合格;焊接热输入为70.6 kJ/cm时,过热区没有出现明显晶粒长大,晶粒尺寸细小均匀,避免了HSLA钢在焊接时过热区通常出现的粗晶脆化现象。根据试验结果,得出推荐的重稀土E36钢焊接工艺,为实际焊接生产提供了技术参考。     

高性能WNQ690钢气体保护焊试验研究

以WNQ690钢为研究对象,采用气保护焊接工艺,焊接线能量控制在15kJ／cm,WER70NH匹配WNQ690钢进行焊接,研究WNQ690钢焊接性能及焊接组织结构。接头抗拉强度为750MPa,冷弯性能优良,焊缝-40℃平均冲击功为137J,熔合线及热影响区冲击功均达到较高水平,焊接接头的HV10硬度在234-300之间,说明WNQ690钢淬硬倾向较小。WNQ690钢材的组织为回火贝氏体,焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体和少量的先共析铁素体,焊接热影响区的细小贝氏体组织使焊接热影响区具有较高的冲击韧性。     

钙处理工艺对耐腐蚀船板钢低温韧性的影响

针对高强度耐腐蚀船板钢的低温冲击韧性波动范围大,低温冲击韧性低这一生产中亟待解决的问题。研究了钙处理工艺对高强度耐腐蚀船板钢低温冲击性能的影响,与传统的钙处理工艺相比,改进后的钙处理工艺能较大提高试验钢的-20℃和-40℃的低温冲击性能。当夹杂物为球形钙铝酸盐+Ca S的复合夹杂物且弥散分布时,试验钢的-20℃冲击功横向提高了24.6%,纵向提高了44.5%;-40℃冲击功横向提高了33.7%,纵向提高了32.7%。改进后的钙处理工艺,提高了钢水中[Ca]的收得率,使钙处理更充分,从而得到了低温冲击性能稳定且优良的试验钢板。     

低合金成本DH36船板试制和性能综合评价

为降低成本,取消了晶粒细化元素V的加入,对造成的晶粒粗化通过优化轧制工艺进行弥补,并对试制的DH36船板进行综合性能评价。结果表明,钢板组织为铁素体和珠光体,晶粒度不低于8.5级;-40℃冲击功80 J,韧脆转变温度低于-20℃,轧制态综合机械性能良好,满足船板综合评价要求;钢板焊接接头冲击韧性略低于母材,符合船板综合评价的要求,吨钢降低成本25元。     

E级船板钢钙处理工艺研究

通过Als-[O]平衡和Ca_残-Als平衡的热力学计算,研究了湘钢Nb-Ti微合金化E级船板钢(0.10%C)两种钙处理工艺:两步法(LF+喂Ca-Si线-VD+喂Ca-Si线)和一步法(LF-VD+喂Ca-Si线)对钢中夹杂物形态和力学性能的影响。结果表明,当钢中S≤0.003%,T[O]≤15×10^-6,Als控制在0.02%～0.04%时,进行一步法钙处理后钢中≤4μm的球形夹杂物达93%,-40℃的横向冲击功为156～240J。     

高性能耐候焊丝WER70-NH的应用研究

介绍新型高强度、高韧性耐候气保护焊丝WER70-NH的应用。对熔敷金属焊接试验及A710钢对接进行试验。采用富氩气体保护使熔敷金属抗拉强度达到735MPa,-40℃冲击功达到182J;匹配A710钢气保护焊焊接接头使抗拉强度达到725MPa,～40℃冲击功大于141J,接头各区电化学腐蚀电位相近,具有优良的耐腐蚀性能,焊接接头综合性能指标完全满足A710钢焊接技术条件要求。     

高强度焊丝WER80的应用研究

介绍了以高强度、高韧性气保护焊丝WER80为材料,对焊丝熔敷金属及武钢HG785钢、HG980钢对接进行气保护焊接试验研究。采用富氩气体保护熔敷金属抗拉强度达到了810 MPa,-30℃冲击功达到106 J;匹配HG785钢气保护焊焊接接头抗拉强度达到815 MPa,-30℃冲击功大于90 J;匹配HG980钢气保护焊...     

丙烷储罐用13MnNi6-3钢焊接特性研究

13MnNi6-3作为低温钢种,用于丙烷储罐壁板的制造,正火状态交货,具有良好的冷弯性能、优良的焊接性能和低温冲击韧性,-60℃冲击功达到27 J以上,综合性能优良。焊接试验、模拟焊后热处理试验和焊接接头力学性能检验结果表明：13MnNi6-3钢的强度、低温冲击性能以及焊接性能完全满足低温丙烷储罐的建造要求。     

S含量波动对DH36船板钢机械性能的影响

船板钢机械性能包括屈服强度、抗拉强度、断面收缩率以及冲击功,其机械性能取决于微观组织、钢的成分等因素,故应尽量减少化学成分波动对机械性能的影响.通过Matlab软件利用工业生产实际大数据建立不同元素含量下S含量与DH36船板钢机械性能的数学模型.研究发现DH36船板钢的冲击功随着S含量的升高呈先增后减的趋势. DH36船板钢的屈服强度、拉伸强度、断面收缩率均与S含量呈非线性关系,趋势与其他元素的含量有关.      

轧制工艺对V-N-Ti钢焊接粗晶热影响区组织和韧性的影响

摘 要: 为了分析大线能量焊接下接头低温韧性的影响因素,研究轧制工艺对V-N-Ti钢粗晶热影响区(CGHAZ)组织和韧性的影响。试验结果表明,当终轧温度从950降低到800 ℃,且t_8/5(从800冷却到500 ℃的时间)为180 s时,CGHAZ中铁素体面积百分数从91.2%降低到53.9%,贝氏体面积百分数从0%增加到31.1%,-20 ℃冲击功从182降低到92 J。上述现象是由于终轧温度影响了母材中尺寸为30~70 nm的富Ti-(Ti,V)(C,N)粒子的成分。与低温终轧相比,高终轧温度条件下母材中富Ti-(Ti,V)(C,N)粒子的V元素含量较高,这使其在焊接加热过程中更易发生溶解,并在焊接冷却过程中以细小富Ti-(Ti,V)(C,N)析出,钉扎奥氏体晶界;焊接冷却过程中,富Ti-(Ti,V)(C,N)可以作为V元素的析出核心促进VN的析出,提高了其铁素体形核能力,改善了CGHAZ组织和韧性。     

Effect of Boron on CGHAZ Microstructure and Toughness of High Strength Low Alloy Steels

Effect of boron on the microstructure and impact toughness in the coarse-grained heat-affected zone(CGHAZ)of two high strength low alloy steels,boron-free and boron-containing,was investigated by means of weld thermal simulation test.The result shows that,for the boron-free steel,a microstructure consisting of grain boundary ferrite degenerates pearlite and granular bainite for longer t8/5(the cooling time from 800 to 500 ℃),while lath bainite for shorter t8/5.For the boron-containing steel,granular bainite is dominant for a wide range of t8/5.Continuous cooling transformation(CCT)study on the CGHAZ indicates that the transformation start temperature decreases by about 50-100℃under different t8/5,for the boron-containing steel compared with the boron-free steel.The presence of boron suppresses the nucleation of ferrite at prior austenite grain boundaries and hence enlarges the range of t8/5for granular bainite transformation.However,the addition of boron deteriorates the impact toughness of CGHAZ,which may be due to a markedly increased fraction of martensite-austenite(M-A)constituents and decreased fraction of high angle grain boundaries.     

焊接热输入对Nb-Ti钢CGHAZ组织韧性影响

为了探究Nb Ti钢合适的焊接热输入范围并指导实际焊接工艺过程,利用Formastor F Ⅱ型自动相变测量仪和Gleeble 3800热模拟试验机研究了焊接热输入对Nb Ti钢相变温度、组织和韧性的影响规律。结果发现,当冷却速度大于6 ℃/s时,Nb Ti钢模拟CGHAZ的组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,且随着冷却速度降低,板条贝氏体含量下降,粒状贝氏体含量增加;当冷却速度为6 ℃/s时,出现晶界铁素体组织,且随着冷却速度继续下降,晶界铁素体含量增加;当冷却速度不大于0.6 ℃/s时,组织为完全的铁素体和珠光体。随t8/5时间的增加,M A含量先增加后减少,在t8/5为178 s时,M A面积百分数达到最大值,为5.1%。当t8/5时间为144～178 s时,M A组元的含量是控制Nb Ti钢模拟CGHAZ区韧性的主要因素;当t8/5为256 s时,M A组元含量下降,粗大的晶界铁素体是控制Nb Ti钢模拟CGHAZ韧性的因素。     

细晶组织耐候钢热影响区粗晶区的组织和性能

 采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对细晶组织09CuPCrNi钢热影响区粗晶区 (CGHAZ)显微组织和性能的影响。结果表明,在800~500 ℃冷却时间t8/5≤8 s时,该钢CGHAZ组织为贝氏体和少量马氏体。随着t8/5延长,在原奥氏体晶界上逐渐析出先共析铁素体,当t8/5＞18 s时,显微组织由大量铁素体和珠光体组成,且原奥氏体晶粒明显粗化,先共析铁素体含量增加。在-20 ℃和0 ℃下,t8/5对冲击吸收功影响较小,在-40 ℃时,随着t8/5延长,冲击吸收功下降显著,而且随着t8/5延长,CGHAZ硬度逐渐下降,但硬度值均高于母材,焊接热影响区相对于母材未出现软化倾向。     

Weldability of 610MPa Grade High Strength Plate Steel 12MnNiVR for Oil Storage Tanks

The weldability of 12MnNiVR was examined in terms of the simulated HAZ continuous cooling transformation (SH-CCT) diagram,microstructure and mechanical properties of the simulated coarse grain heat-affected zone (CGHAZ).When t 8/5 is shorter,the microstructure mainly consists of lath bainite.When t 8/5 is 60 s,the microstructure becomes coarser bainite.Some acicular ferrite appears beside lath bainite when t 8/5 =100s.Finally,a microstructure composed of polygonal ferrite,acicular ferrite,and small amount pearlite is obtained with a small amount of bainite at t 8/5 >100s.With the increase of t 8/5,the hardness of CGHAZ decreases considerably.The minimum impact toughness of CGHAZ appears at t 8/5 =100s.The hardness and the toughness of CGHAZ remain above the specified values for steel 12MnNiVR.     

热输入对960 MPa级高强钢粗晶区组织及性能的影响

 采用Gleebe-1500D试验机对960 MPa级高强钢热影响区粗晶区(CGHAZ)组织进行模拟,研究了该高强钢在不同冷却时间下的组织变化与冲击性能的关系。结果表明：该钢热模拟粗晶区在冷速较高时主要生成板条马氏体。冲击吸收功随[θ8/5]的增大先增加后减小,当[θ8/5]为20 s时,冲击韧性最佳达到149 J,组织主要为大角度交错的板条马氏体。随着冷速降低转变为贝氏体组织、M-A组元后,冲击性能严重降低,粗晶区发生明显软化。该钢适合小热输入焊接,以保证焊接热影响区粗晶区的性能。     

冷却速度对 900 MPa 级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于 40 ℃/s 时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于 80 ℃/s 时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为 50 ℃/s 时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。     

钒微合金钢粗晶热影响区的组织和韧性

 利用Gleeble-3800模拟焊接粗晶热影响区（CGHAZ）经历的热循环过程。比较了热输入100 kJ/cm条件下,V钢、V-N钢、V-Ti钢和V-N-Ti钢CGHAZ的组织和韧性,并分析了析出相情况。结果表明,CGHAZ的韧性从高到低依次为V-N-Ti钢、V-Ti钢、V-N钢和V钢;在V钢成分基础上添加钛可以有效细化原始奥氏体晶粒尺寸;V-Ti钢成分基础上增氮,一方面促进了（Ti,V）（C,N）/TiN的析出,抑制了原始奥氏体晶粒的粗化;另一方面促进了V（C,N）的析出,其促进了多边形铁素体的形成;多边形铁素体数量的增加能够减弱自由氮对韧性的破坏,同时有效改善了CGHAZ韧性。     

屈服强度460MPa级耐候钢及其焊接性能

通过连续冷却相转变行为的研究,利用试验轧机成功试制了24mm厚,屈服强度460MPa级耐候钢板,并分析了钢板微观组织、力学性能、腐蚀性能以及焊接性能。连续相转变行为和钢板试制结果表明:精轧温度不大于850℃,厚度压下率不小于0.6,冷速为4~15℃/s和终冷温度不大于465℃可得到以针状铁素体(3~10μm)和多边形铁素体(5~15μm)为主的钢板,其屈服强度不小于480MPa,抗拉强度不小于635MPa,伸长率不小于23%,-40℃冲击功不小于209J。对试制钢板进行了热输入量为72kJ/cm的双丝埋弧焊接试验,无焊前预热和焊后热处理,得到了无缺陷焊接接头,焊接热影响区-40℃冲击功不小于100J;粗晶区的高韧性与其晶内铁素体为主以及少量晶界铁素体和上贝氏体的微观组织有关。72h周浸试验结果表明:试制钢种的耐大气腐蚀能力比普碳钢Q345B提高了46%。     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。