典型异质钢接头碳迁移与高温力学性能

针对A102焊接典型异种接头的碳迁移现象以及高温力学性能进行研究,利用由菲克定律推导出的碳扩散理论计算公式对扩散过程进行计算并绘制理论曲线.通过碳的成分分析绘制出实际碳扩散曲线,对熔合线两侧的组织进行观察.结果表明:理论碳扩散曲线与实际碳扩散曲线基本相同.对于A102焊接的15Cr MoR珠光体耐热钢与316奥氏体不锈钢异质钢接头而言,熔合线的不锈钢焊缝金属一侧出现增碳层,组织主要为碳化物和马氏体,而15Cr MoR热影响区一侧出现脱碳层,组织主要为铁素体.蠕变试件在熔合线脱碳层附近发生断裂,断裂方式为韧窝断裂.     

高温时效对异质接头碳迁移和组织的影响

电站锅炉的对流管束通常使用奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接,两种材料在成分和组织上明显不同,异质接头在高温服役中会发生碳迁移现象,形成一个增碳区和脱碳区,对异质接头进行500℃／100h高温时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化,结果表明,在高温时效处理后,在熔合区碳含量增加并且析出大量碳化物,焊态下母材热影响区粒状贝氏体和上贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体。     

异种钢焊接接头高温力学性能的研究

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和延长服役寿命，设计了用专用镍基填充材料焊接的不锈钢－镍基焊缝－耐热钢三元组合接头，通过对不同焊缝接头的高温持久性能试验及用ＳＥＭ和ＥＰＭＡ对焊缝界面组织变化的对比分析，认为在高温低应力条件下接头早期失效的主要原因是熔合区及热影响区碳，铬等元素迁移和碳化物聚集所引起的蠕变断裂，组合接头的设计方案对改善接头应力分布，阻碍碳扩散和提高接     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测

针对奥氏体不锈钢和铁素体类耐热钢两类母材金属的特点及相应的焊接工艺 ,分别对最小二乘法、有限差分法和人工神经网络法 (ANN)中的BP算法在异种焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测结果进行了分析和比较 ,提出了用改进的算法进行异种钢焊接接头高温时效碳迁移的状态辨识及预测     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测

针对奥氏体不锈钢和铁素体类耐热钢两类母材金属的特点及相应的焊接工艺,分别对最小二乘法,有限差分法和人工神经网络法（ＡＮＮ）中的ＢＰ算法在异种焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测结果进行了分析和比较,提出了用改进的算法进行异种钢焊接接头高温时效碳迁移的状态辨识及预测。     

碳、铌对Inconel 718合金熔敷层组织与性能的影响

为了提高Inconel 718合金焊接接头的塑、韧性，开发了具有良好力学性能和热加工性能的镍基高温合金焊接材料.通过适当调整Inconel 718高温合金中的碳、铌含量，并在一定工艺参数下进行熔敷，然后再进行扩散退火和固溶、时效处理；研究了C、Nb含量变化对Inconel 718高温合金熔敷层的组织和性能的影响.实验结果表明：焊后熔敷层的组织主要由γ固溶体构成，枝晶间出现白色的Laves相；经扩散退火处理后，Laves相发生溶解；在相同的处理条件下，熔敷层的屈服强度和硬度对碳、铌成分的变化比较敏感.     

用奥氏体焊条焊接珠光体耐热钢—13CrMo44接头中的碳迁移及其中温强度

研究了用奥氏体焊条焊接珠光体耐热钢-13CrMo44异种钢接头的碳迁移行为和贫碳区对接头中温强度的影响,以及温度和组织对碳迁移的影响。研究结果表明:在这种异种钢接头中,碳迁移的敏感温度区间是在铁素体母材相变点Ac_1以下的高温区,在一般焊接规范下,碳迁移在焊态是不明显的,当贫碳区宽度为6—114μm时,该区软化的铁素体组织对接头的中温强度无影响,断裂都发生在母材上。     

高温时效对9Cr1MoNbV钢焊接接头的影响

研究了焊后和高温时效后９Ｃｒ１ＭｏＮｂＶ钢焊接接头的微观组织、显微硬度和拉伸性能。在６５０℃以下时效，焊缝、ＨＡＺ和母材微观组织中的马氏体板条形貌保持稳定；在６５０℃以下时效１００￣１６０ｈ，由于９Ｃｒ１ＭｏＮｂＶ钢焊接接头的微观组织的稳定性，使焊接接头显微硬度和拉伸机械性能没有明显变化，焊接接头具有良好的高温时效性能。     

16Mn钢MAG焊接头热影响区尺寸与性能分析

在不同焊接线能量条件下,采用MAG焊工艺在厚度为4mm的16Mn钢母材上进行焊接试验.通过观察焊接接头各区域金属显微组织,测试焊接热影响区尺寸和接头金属显微硬度来研究接头的性能.试验结果表明,随着焊接线能量的增大,焊接接头的热影响区宽度增加.焊接接头过热区金属组织随焊接线能量增加而逐渐粗大,且出现了贝氏体组织,显微硬度...     

Cr5Mo异质接头时效过程中组织变化及元素迁移

利用显微镜电镜及电子探针对Ｃｒ５Ｍｏ／Ａ３０２异质接头在高温时效过程中的组织变化及元素扩散迁移行为进行研究。结果表明Ｃｒ５Ｍｏ基体中珠光体组织随时效时间的长而分解，并且有铁素体的回复再结晶；碳元素的扩散迁移遵循菲克第四定律的函数解模型。     

S690Q高强钢对接节点的焊后性能

通过试验研究了S690Q高强钢对接节点的焊后性能。利用手工电弧焊焊接了3个厚度为8 mm的S690Q高强钢对接节点,焊接过程中对3个节点分别采用不同的焊接热量。在微观层面上,用微观结构测试和微观硬度测试研究焊接对于节点的影响;在宏观层面上,通过拉伸试验研究焊接对于节点力学性能的影响。微观结构测试结果表明,S690Q高强钢的主要微观结构是回火马氏体。焊接后,在粗晶热影响区会转化为粒状贝氏体,在细晶热影响区会转化为铁素体和渗碳体,在回火区部分回火马氏体会分解成铁素体。基于硬度测试结果,可以在热影响区内发现软化层的存在,软化层与母材相比具有较低的硬度。此外,热影响区的宽度也随着焊接热量的升高而增大。拉伸试验表明,焊接对于S690Q高强钢节点的强度具有劣化作用,这主要是由焊接过程中形成的软化层造成的。所有测试节点的失效位置均位于热影响区,而且随着焊接热量的升高,强度的劣化现象也变得越来越严重。     

Effect of zirconium addition on the austenite grain coarsening behavior and mechanical properties of 900 MPa low carbon bainite steel

The ultra-free bainitic microstructure of a 900 MPa low carbon bainitic Cu-Ni-Mo-B steel was obtained by a newly developed relaxation precipitation control (RPC) phase transformation processing.In a pan-cake like prior-anstenite grain,the microstructure consisted of lath bainite,a little of abnormal granular bainite,and acicular ferrite.The effect of zirconium carbonitrides on the austenite grain coarsening behavior was studied by transmission electron microscopy (TEM).The results show that,the lath is narrower with increasing cooling rate.The ratio of all kinds of bainitic microstructure is proper with the intermediate cooling rate;and Zr-containing precipitates distribute uniformly,which restrains austenite grain growing in heat-affected welding zone.     

等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层

为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能,采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销-盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明:当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时,WC颗粒出现"沉底"现象,改性层组织不均匀,而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层,加入适量的氧化钇后,改性层组织变得细小致密,WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化,改性层硬度显著提高,耐磨性提高了2倍以上.     

700MPa级超低碳高强度贝氏体厚钢板的晶粒细化机制研究

根据超低碳微合金化的成分设计意图,采用控制轧制和控制冷却工艺得到细化的贝氏体组织,利用光学显微镜、FE-SEM和TEM对各类微观组织和析出物进行了研究和分析。结果表明,700MPa级超低碳贝氏体厚钢板为细小均匀的粒状贝氏体和少量针状铁素体与多边形铁素体的复合组织,其屈服强度不小于580MPa,抗拉强度不小于700MPa,低温冲击韧性为-20℃,Akv不小于150J。钢板具有强度高、韧性好和焊接性能良好的特点,其强度和韧性的良好匹配主要是由于在粒状贝氏体相变前形成了少量的针状铁素体分割奥氏体晶粒,从而细化了最终的复合组织。     

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO₂气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀; 退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体; 母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移; 经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550 ℃退火后,焊件的综合力学性能最好.     

高速客车转向架构架焊接接头组织与力学性能

采用混合气体保护焊焊接方法对进口S355J2W钢和国产09CuPCrNi-A钢两种耐候钢通过焊接机器人单面焊双面成型的方式进行自动焊接实验,通过拉伸、硬度和金相检验试验方法对得到的焊接接头显微组织和力学性能进行了分析研究。结果表明,两种钢材焊接接头抗拉强度均优于母材,具有良好的力学强度,能够满足国产化技术要求。两种钢的焊接接头焊缝组织类似,S355J2W钢焊缝主要为粗大板条状和块状铁素体加先共析铁素体,含少量珠光体和粒状贝氏体;09CuPCrNi-A钢焊缝主要为条状和针状铁素体加先共析铁素体,含少量珠光体和粒状贝氏体。     

层片状堆焊材料的研制

为了研制一种柔性比较好的层片状堆焊材料,用来修复易磨损的零件表面和小型的管材类零件等,选择有机硅密封胶、聚乙烯醇、环氧树脂、水玻璃为粘结剂,与硬质材料Ni60H进行混合,做成层片状堆焊材料;另外再加入WC(碳化钨)作为硬质相,利用TIG焊在Q235钢基体上进行堆焊.结果表明:以有机硅密封胶、有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料具有良好的柔韧性,可以任意弯折.以有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料加入WC和CaF2后的焊接组织均匀、无缺陷,且堆焊层具有良好的耐磨性能,其洛氏硬度值为HRC43.83.     

S355J2W+N钢焊接接头显微组织与力学性能

使用国产焊丝H08MnSiCuCrNiⅡ,利用焊接机器人对S355J2W+N钢用MAG焊的焊接方法进行了焊接,通过拉伸、硬度和金相检验试验方法对焊接接头显微组织和力学性能进行了分析研究。结果表明:焊接接头具有较好的力学强度,最大硬度值215.2HV出现在焊接热影响区。焊缝组织主要为先共析铁素体、板条铁素体及少量珠光体和粒状贝氏体,过热区主要为块状先共析铁素体、珠光体、粒状贝氏体,细晶区主要是细小的铁素体和珠光体。