30CrMnSiNi2A钢异质焊接及接头力学性能研究

以HTJ-3焊条为对比焊条,应用插销试验研究了HTG-1焊条焊接调质态30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性,分析了预热温度对冷裂纹敏感性的影响,测试了HTG-1焊条所焊接头的力学性能。结果表明:采用HTG-1焊条可以有效地降低该钢焊接冷裂纹敏感性;预热温度增加,抗冷裂效果更好。焊缝金属冲击韧度远大于母材,对试验温度不敏感,断口为韧性断口;焊接接头拉伸试样断裂于焊缝,强度远低于母材。     

刮板输送机中部槽等高子弧增材层的组织和耐磨性

采用等离子弧增材修复技术在K360耐磨钢表面制备了铁基合金耐磨层,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对耐磨层的物相和组织进行了观察和分析,使用显微维氏硬度计和磨粒磨损试验机测试了耐磨层和基体的硬度和耐磨性。研究结果表明,耐磨层的表面与基体的界面无裂纹、气孔等缺陷产生,耐磨层与基体之间结合良好;耐磨层的平均硬度为535. 5 HV0. 3,基体的平均硬度为284. 2 HV0. 3,耐磨层的硬度显著高于基体的硬度,相同条件下耐磨层和基体的相对耐磨性为1. 56,耐磨层的耐磨粒磨损性能较基体显著提高;耐磨层主要由马氏体和碳化物组成,M_7C_3(M=Fe,Cr),M_(23)C_6,Mo_2C和Fe_2MoC等碳化物主要存在于晶界,是耐磨层具有较高硬度和良好耐磨性的主要原因之一。     

刮板输送机中部槽的等离子弧增材修复工艺

采用正交试验方法,使用等离子弧增材修复技术在K360钢表面制备了不同参数下的铁基合金耐磨层,观察了耐磨层的表面成形和横截面形貌,分析了工艺参数对耐磨层边缘平直度、熔深、熔宽、余高和稀释率的影响,以耐磨层表面边缘平直度和稀释率为评价指标优化了工艺参数,并对优化后工艺参数下的耐磨层进行了显微硬度测试和微观组织观察。结果表明,当熔覆电流为190 A,送粉速度为46 g/min,扫描速度为30～35 cm/min时,耐磨层表面成形较好、稀释率较低,为优化的工艺参数。选择熔覆电流为190 A,送粉速度为46 g/min,扫描速度为30 cm/min进行增材修复试验,该参数下的耐磨层硬度值较高,平均硬度为HV_(0.3)587.5,耐磨层的显微组织主要由马氏体和碳化物组成。     

奥氏体化温度对X80管线钢组织和力学性能的影响

研究了X80钢在不同奥氏体化温度下调质处理后的力学性能和组织变化。结果表明,奥氏体化温度为1150℃时,X80钢的奥氏体晶粒严重粗化,导致粗板条贝氏体铁素体的产生,致使X80钢的强度升高和韧性严重降低;通过奥氏体化温度为850℃、950℃的淬火处理,同时辅以650℃的回火处理,可以使X80钢获得以细小针状铁素体为主的组织,从而获得良好的强韧性配合。     

热处理状态下X80钢焊缝的低温脆化

利用组织分析、冲击试验、断口分析等手段,对厚板X80钢埋弧焊缝的热处理组织和低温韧性进行了研究。结果表明,经过焊后热处理后焊缝出现严重的低温脆化,其冲击试样的断口为解理状形貌;淬火温度越高,焊缝脆化越严重;以针状铁素体为主的焊态焊缝,经过焊后热处理后形成的粗大粒状贝氏体是焊缝脆化的直接原因。冲击试样取样位置对焊缝冲击性能有明显的影响,板厚1/2位置的低温冲击功均低于1/4位置。     

Incoloy 825/L360复合管焊接接头耐蚀性研究

目的研究Incoloy 825/L360复合管焊后的焊缝耐蚀性能。方法以Incoloy 825/L360复合管为研究对象,选用Inconel625焊材进行了镍基合金焊缝的焊接,并对焊缝和Incoloy 825母材在质量分数为3.5%的NaCl溶液、6%的FeCl_3溶液中进行电化学试验,并对其耐蚀性进行了对比分析。结果在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,不同温度下母材自腐蚀电位均高于焊缝,自腐蚀电流密度均小于焊缝,随着温度的升高,母材的自腐蚀电位和焊缝的自腐蚀电流密度均增加,母材的自腐蚀电流密度变化不明显;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,母材与焊缝的自腐蚀电位整体较高,母材的自腐蚀电流密度高于焊缝,不同温度下焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台。结论 Incoloy 825母材和焊缝在两种溶液中的耐蚀性存在一定差异;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,母材腐蚀对温度不敏感,焊缝的腐蚀敏感倾向性随着温度的升高而增大,腐蚀敏感性高于母材;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,不同温度下的焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台,腐蚀敏感性低于母材。     

初始应力对三维光学轮廓法测试焊接接头残余应力的影响

目的研究不同初始应力状态下,三维光学轮廓法测试焊接接头残余应力的变化规律。方法采用MIG焊分别对供货态与去应力退火态试板进行多层多道焊,焊后试板经慢走丝切割,经三维光学测量技术扫描切割面轮廓,将所得轮廓数据经所建立的数据处理平台处理,将其结果作为有限元计算的边界条件,经应力反算得到残余应力分布。最后再进行有限元模拟,计算焊接接头残余应力。结果含初始应力、去应力退火和数值模拟的焊缝中心均为拉应力区,最大拉应力分别为480, 450, 523 MPa,且都位于焊缝根部区域。三者试板两侧为压应力区域,最大压应力分别为380, 280, 157 MPa,三者数值相差较大。结论将含有初始残余应力试板、退火处理试板与数值模拟结果的残余应力分布进行对比,可以发现三者在焊缝中心处的残余应力分布较为一致,但沿着焊缝向两侧的区域内,应力差别逐渐变大。主要原因为焊接热循环温度高于金属再结晶温度时可以消除部分残余应力,而温度循环较低时对应力消除不明显,导致实验结果相差较大。     

HY型抽油杆疲劳断裂原因浅析

采用断口分析、化学成分分析、硬度测试及微观组织分析等手段,对某批次部分HY型抽油杆疲劳性能不合格问题进行了研究。结果表明,扳手方与外螺纹台肩过渡区表面的凹凸不平导致严重的应力集中,这是抽油杆过早疲劳开裂的主要诱因;扳手方微观组织为回火索氏体+铁素体,这种不合理的组织导致抽油杆过早疲劳破坏;抽油杆化学成分不均匀尤其是含碳量的较大差异,以及调质淬火温度低是不合理微观组织的直接原因。