薄壁圆筒焊缝的应力与变形

利用弹性理论．给出了薄壁圆筒纵向焊缝的横向收缩引起的应力与变形的定量解答。     

油气输送高频焊管焊接接头组织结构与性能分析

本课题应用ＴＥＭ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母材组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低；（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，本文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位错产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。     

BFe10-1-1白铜焊接工艺的研究

研究焊接工艺对焊缝组织和力学性能的影响.利用钨极氩弧焊和焊条电弧焊等方法分别对BFe10-1-1白铜管件进行焊接.发现BFe10-1-1白铜焊缝有比较明显的气孔倾向，在焊接中需要保证适当的焊接电流和焊接速度来防止形成气孔，且BFe10-1-1白铜收缩系数大，焊缝会产生比较明显的横向收缩，需要在接头尺寸设计方面加以注意. 实验结果表明：BFe10-1-1白铜的焊接性与普通白铜合金近似，采用适当成分的焊接材料完全可以获得力学性能良好的焊缝.     

热壁加氢精制反应器异种钢焊接金相组织及分析

通过对异种钢焊缝组织进行显微分析，得出堆焊层和过渡层组织为A F，F含量为3％～10％；母材热影响区为B；母材组织为F 少量M；母材脱碳层组织为F．由实验得出，可以通过调整焊接工艺来控制F含量，采用低温、短时间保温的热处理工艺防止焊缝脆化．     

建筑钢结构熔透对接焊缝缺陷对焊缝抗拉承载力影响的研究

超声波探伤计算建筑钢结构熔透对接焊缝的缺陷率,对含有不同位置缺陷及缺陷率的焊缝进行拉力试验,用缺陷率-焊缝强度关系图分析焊缝抗拉承载力达到:母材强度,GB50017-2003一、二、三级熔透对接焊缝设计值,母材屈服强度标准值时,建筑钢结构熔透对接焊缝可允许存在的体积性缺陷率限值.研究结果表明:存在于熔透对接焊缝中部的缺...     

焊接顺序对大型容器方形法兰焊接变形的影响

针对大型容器升高座方形法兰结构的焊接变形问题,结合焊接过程的仿真计算结果,分析了变形的性质及发生机理,考察了焊接顺序对变形的影响,结果表明:法兰盘与立向壁板之间的大尺寸角焊缝焊后因焊缝表面的横向收缩远大于焊根而发生明显的角变形;同时又因该角焊缝偏离结构中性轴、并位于中性轴的下方,因而法兰呈现上凸的挠曲变形;法兰的变形是角变形和挠曲变形综合作用的结果。法兰的平面度决定容器泄漏情况,长度中心焊至宽度中心的对称焊顺序下的法兰平面度最小,约为1. 8 mm,为宽度中心焊至长度中心对称焊的53%。     

材料性能对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

对2.88mm厚2024-O和2024-T6铝合金进行搅拌摩擦焊实验,并对2024-O接头进行焊后T6处理,研究材料性能对铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:所有焊态接头试样分为4个区,即焊核区、热机影响区、热影响区和母材,焊后T6处理接头焊缝部分发生异常晶粒长大,而且焊后T6处理高焊速接头出现了"S"线缺陷。2024-O接头焊缝硬度高于母材,而2024-T6接头焊缝硬度低于母材,2024-O接头T6处理后焊缝和母材硬度趋于一致。拉伸试验中,2024-O接头焊后T6处理无缺陷接头的抗拉强度相对2024-T6焊态接头高,说明2024-O接头焊后热处理能很好地提高接头强度。     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

钢结构厚板及其对接焊缝Z向性能试验

为了研究钢结构厚板及其对接焊缝Z向的拉伸性能和冲击韧性,对4种不同厚度的钢厚板,采用V形缺口对接连接,沿钢板母材、焊缝及热影响区的X向和Z向分别进行取样,进行单轴拉伸和冲击试验。试验表明,随着板厚的增加,材料的拉伸性能和冲击韧性变差;热影响区的拉伸及冲击性能比母材要差;焊缝金属的脆性比母材X向的明显。所以,在钢结构厚板的工程实践中,应特别注意厚板由于对接焊缝引起的Z向性能不足。     

钛合金激光焊接焊缝高温蠕变性能研究

本文从钛合金激光焊接焊缝的金相显微组织以及焊缝端口的形态特征入手研究钛合金激光焊接接头的室温及高温蠕变性能。研究结果表明,母材组织为单一β相柱状晶组织,当沿着柱状晶的方向进行拉伸时,其强度要高于母材,但塑性与冲击韧性都有所下降、,因此,绝大多数的断裂将发生在母材的某一个位置,只有个别的试样其断裂发生在焊缝处。高温蠕变拉伸时,此时,焊缝的显微组织已经发生变化,即常温状态的柱状晶消失,阻碍裂纹扩展的能力减弱,断裂均发生在焊缝部位。     

20g钢焊接循环应力-应变特性研究

利用单试样步增量法,得到２０ｇ 母材和焊缝试样循环应力应变曲线及性能参数,分析了焊缝组织结构对循环行为的影响．     

X80管线钢及其焊缝在库尔勒土壤环境中腐蚀行为

采用动电位极化、交流阻抗技术、失重法研究了X80管线钢及焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为,并结合X射线衍射仪（XRD）和金相显微镜（OM）对腐蚀产物及形貌进行表征。结果表明：随着浸泡时间的增加,金属腐蚀电位逐渐上升,电极表面的腐蚀产物层越来越厚,母材的腐蚀速率呈逐渐降低的趋势,而焊缝的腐蚀速率呈现减小后增大的趋势。金属电极表面内层的腐蚀产物膜Fe3O4对基体起到了一定的保护作用,减缓了X80钢及焊缝的腐蚀速率。当浸泡后期（30d）时,焊缝的产物膜因大量脱落而出现裂纹,有利于溶液中Cl-等腐蚀性离子的侵入,加速局部腐蚀的进行。相同浸泡时间下,焊缝的腐蚀程度高于母材,这是由于焊接过程使焊缝组织结构产生了不均匀性,导致焊缝晶界处的晶格畸变能和活性偏高,耐腐蚀性能差。     

镀锌钢板点焊焊接接头组织与性能

采用了合理的电阻点焊焊接参数对镀锌钢板进行焊接,研究了点焊参数对焊接接头组织和性能的影响,分析了焊接接头的硬度分布和拉伸断口断裂机理。结果表明,焊接接头的抗拉强度随着焊接电流和焊接时间的增加均呈先增大后减小趋势;焊缝区铁素体组织随着焊接电流的增大现象明显,而焊缝区铁素体组织却随着焊接时间的增加而变得细密;焊接接头的焊缝区的硬度均匀,且高出母材很多;焊接接头断口表现出明显的延性断裂特征。     

蠕墨铸铁同质电弧冷焊焊条的探讨

本文研究了C,Si,Al及Bi对铸铁型焊缝组织及硬度与母材半熔化区宽度的影响。在此基础上确定了焊缝最佳C,Si,Al,Bi含量,进而研究了5种蠕化处理合金及Ti对焊缝石墨形态及基体组织的影响。     

5083-H321铝合金板材搅拌摩擦焊缝组织演变

采用搅拌摩擦焊接法焊接了5083-H321铝合金板材,借助光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射分析仪及取向显微成像分析技术对焊缝与母材的组织进行了对比性研究.结果表明,该合金板材的焊缝无宏观缺陷,焊缝成形区呈现出与母材明显不同的组织特征;搅拌摩擦焊使该合金板材中大量的小角度晶界转化为大角度晶界,母材和焊核区的晶粒尺寸分布范围分别为6-55 μm及15-30 μm,晶粒纵横比分布范围分别为2~8和15-3,焊核区呈现均匀化与等轴化的动态再结晶特征.     

X80钢焊接接头在酸性模拟液中的电化学腐蚀

采用电化学测试、金相显微镜观察,研究了X80管线钢及其焊缝组织在酸性模拟液中的电化学腐蚀行为.结果表明:X80管线钢母材的显微组织主要为针状铁素体,整体上看母材的组织较为均匀、细小,位向大致呈带状分布.焊缝的显微组织由先共析铁素体、针状铁素体和珠光体组成,焊缝的晶粒大小不均匀,整体上比母材组织粗大.在酸性模拟液中,X8...     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

合金元素TiB对15MnVN钢焊缝金属组织及性能的影响

在用埋弧焊接法焊接15MnVN钢桥梁结构H形杆件角焊缝时,如何获得强度与母材相适应,而韧性高的焊缝金属是个主要问题。本文通过调整焊缝金属含锰量来控制金属的强度,使之与母材相适应。通过向焊缝金属里同时添加硼、钛与锰量适当配合,改善铁素体形态,细化铁素体晶粒以得到高韧性的焊缝金属。 文中对B、Ti、Mn等元素对焊缝金属组织及韧性的影响进行了论述。提出焊缝金属含Ti0.01～0.02％、B0.005～0.007%、Mn0.74～1.13%为宜。并为拟制适用于15MnVN钢角焊缝埋弧焊用的新焊剂提供了理论基础。     

非等强焊接接头的屈服载荷

焊接接头热影响区软化是TMCP钢不可避免的问题，为分析这种接头的承载能力，利用滑移线场的变形机制，考虑焊缝和热影响区的强度相对于母材的变化，以及它们的宽度相对于板厚的变化，给出了包含有焊缝，热影响区和母材的拉伸试样了载荷的计算方法，计算结果表明，热影响区的硬化或软化及其宽度对接头屈服载荷有直接的影响，热影响区软化的焊接接头承载能力可以通过提高焊接强度来补偿，该分析方法适用于TMCP钢焊接接头焊缝强度的初步设计。     

P92钢焊接接头耐腐蚀性能研究

P92钢是高合金耐热钢,具有良好的高温热强性和抗氧化性能,是制造电站锅炉的关键材料.本文应用动电位扫描和电化学阻抗谱技术,研究了P92钢焊接接头各区域在3.5％ NaCl模拟海水环境溶液中的腐蚀性能.结果表明:在测试周期内,P92钢焊接接头各区域的腐蚀速率随着腐蚀时间的延长先增快后减慢;在相同的腐蚀时间内,P92钢焊接接头中焊缝区的腐蚀电流密度最大,母材最小;P92钢焊接接头焊缝区的阻抗最小,母材的阻抗最大;母材区的耐蚀性相对最好,焊缝区最差,热影响区介于二者之间