城市输水用Q235B+304不锈钢复合管环焊焊接工艺

不锈钢复合管内侧为具有耐腐蚀性能的不锈钢,外侧为具有一定强度的碳钢,成为新一代环保型输水管。为了研究8 mm+2 mm厚城市输水用Q235B+304不锈钢复合钢管的环焊焊接工艺,试验选用合理的焊接材料及坡口形式等,获得了复合板与复合板、复合板与碳钢板的焊接接头。通过拉伸、冲击、弯曲试验评价两种焊接接头的力学性能;通过检测接头不锈钢焊道化学成分,评估复合管焊接接头内侧不锈钢焊道的耐晶间腐蚀性能。结果表明,所采用的焊接工艺获得的接头力学性能满足技术要求且富余量较大,复合管接头不锈钢焊缝获得了A+(5%~10%)δ组织,耐晶间腐蚀性能优异。     

焊接工艺对TP304钢焊缝金属组织及性能的影响

针对TP304不锈钢,采用三种不同的焊接工艺方法,选取合适的焊接工艺参数,成功制备三组完整的焊接接头.通过X荧光化学成分分析、显微组织观察和显微硬度试验研究了不同焊接方法对TP304不锈钢焊缝金属组织和性能的影响.结果表明,不同焊接方法下焊缝合金成分有所差异,且分布不均;各焊层显微组织形态和晶粒大小差异较大;整个接头的硬度值分布并不均匀,焊缝高于热影响区,热影响区高于母材.三种焊接方法相比,TIG-MAG焊缝的硬度值最大,TIG-SMAW的最小.对于薄板不锈钢焊接,TIG-MAG组合焊法优选.     

钢结构复合板焊接接头的组织与性能研究

采用手工电弧焊+埋弧焊多层多道次复合焊对304不锈钢/Q235钢结构复合板进行焊接,研究了焊接接头中母材、焊缝和复层的显微组织、元素分布、硬度分布和断口形貌。结果表明,复合板焊接接头组织中未见气孔、夹杂等缺陷,复层焊缝中的铁素体在细小奥氏体晶粒间呈网状分布;复层中从焊缝至母材的Cr元素和Ni元素含量逐渐降低,焊缝区域中的Cr和Ni的含量都高于母材;经过多道次复合焊接后的焊接接头的强度满足不锈钢复合板抗拉强度大于或者等于396 MPa的要求,拉伸断口呈现出韧性断裂特征。     

轧制复合板及焊接接头组织与力学性能

为了能够更好的指导复合材料焊接工艺的制定，采用自熔等离子弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊3种焊接方法进行组合焊接。焊后通过金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等分析方法，分析了轧制复合板及其接头的微观组织、界面元素分布、显微硬度及拉伸性能。结果表明，基材和覆材（复合材料的耐腐蚀层）界面元素扩散层厚度约10μm，由于增碳层和脱碳层的存在，显微硬度值随之升高和降低，抗拉强度达665 MPa，断口形貌呈韧脆混合断裂特征。焊接后，基材与过渡层焊缝界面扩散层厚度约5μm，基材与覆层焊缝界面扩散层厚度约3μm；第一道覆层焊缝由于受到多道焊缝焊接热的作用，铁素体体积分数含量达65%，平均显微硬度约380 HV0.2；接头抗拉强度与复合板相比降低约11%，断口韧窝大小、深度明显减小，断裂在焊缝处。     

不同焊接工艺下2219铝合金TIG焊接头性能分析

针对2219铝合金的对接TIG焊,采用单面两层焊和两面三层焊的工艺方法开展了对比试验,分析了焊接接头形貌和组织性能。研究结果表明,两种工艺方法均可以获得良好的焊缝成形,力学性能满足结构设计要求;两面三层焊比单面两层焊的焊接接头抗拉强度和断后伸长率的平均值分别提高了1. 7%和33. 3%,抗拉强度基本相同,断后伸长率得到了大幅提升;相比于单面两层焊,两面三层焊的背部封底焊接增加了背部焊缝宽度,背部熔合线的形状以及与水平方向的夹角都发生了变化;两种工艺方法的焊接接头各区域组织特点鲜明,相同区域的微观形貌相差不大;在焊缝背部相同位置,两种工艺方法的硬度值曲线走向趋势相同,封底焊增大了过时效软化区的宽度,提高了焊接接头的断后伸长率。     

带极电渣堆焊在双金属冶金复合管纵缝覆层焊接中的应用

双金属冶金复合管的焊接工艺包括基层(碳钢层)焊接和覆层(不锈钢等合金层)焊接两个部分;在进行基层内焊埋弧焊接时,为保护不锈钢覆层的坡口不被基层内焊埋弧焊烧损,需匹配相应的焊接参数,但会导致基层内焊缝边沿与覆层坡口间出现沟槽,若直接在基层内焊缝上进行覆层的带极堆焊,将会在覆层焊缝中出现类似未熔合/夹渣类缺陷;通过采用不同覆层焊接工艺进行对比试验,选择覆层焊接采用自动TIG焊焊接基层内焊缝边沿+带极电渣堆焊工艺,该覆层焊接工艺可有效减少该类缺陷的产生;并通过试验验证了该工艺条件下的焊接接头的力学性能及覆层焊缝抗腐蚀性能等均满足标准要求。     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

Q345R+904L不锈钢复合板焊接接头 力学及腐蚀性能的研究

针对40mm厚度规格的Q345R+904L不锈钢复合板,采用不同的焊接材料分别进行基层、过渡层及盖面层的焊接,焊后根据相关标准进行焊接接头的宏观检查、金相分析、力学性能检测、成分分析及晶间腐蚀试验。结果表明,接头成形良好,其拉伸、弯曲及冲击性能都满足标准要求。采用E309LMo和E385不锈钢焊条分别进行了复合板过渡层的焊接,两种方案获得的接头焊缝区和热影响区的抗晶间腐蚀性能都合格。     

核电站SC结构MAG单面焊双面成形焊接接头性能分析

以核电站SC结构焊接为研究对象,进行了MAG单面焊双面成形焊接工艺试验,分析了焊接接头横截面上不同位置的化学成分、硬度、冲击韧性、金相组织,通过试验分析,证明了核电站SC结构MAG单面焊双面成形焊缝接头性能具有良好的一致性,验证了MAG单面焊双面成形工艺的可靠性。     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.     

超低碳奥氏体不锈钢陶瓷衬垫单面焊双面成型焊接工艺试验

超低碳奥氏体不锈钢中厚板的全位置对接焊在工业上被广泛使用,采用适合平直与曲面焊缝的陶瓷衬垫,进行全位置单面焊双面成型半自动焊接,可大幅度提高不锈钢的焊接工效和质量。研究表明,采用该工艺后不锈钢焊接接头的各项力学性能、抗晶间腐蚀性能、宏观金相结果均符合CCS船级社规范检验要求。     

A304不锈钢与45钢的焊条电弧焊工艺

研究采用焊条电弧焊进行异种钢焊接的工艺。针对A304不锈钢和45钢焊接性问题,制订了焊接工艺。根据制订的焊接工艺对复合板施焊,并对焊接接头的拉伸性能、显微硬度及显微组织进行分析。试验结果表明,采用该工艺可以较好地进行A304不锈钢和45钢的异种钢焊接。     

不锈钢光纤激光熔透焊接头微观结构对疲劳性能的影响分析

利用光纤激光器对不锈钢实施熔透焊试验,分析不锈钢光纤激光熔透焊接头微观结构对疲劳性能的影响。通过微观结构分析方法分析不锈钢光纤激光熔透焊接头微观结构对疲劳性能、硬度、拉伸强度的影响规律。试验结果表明：母材的疲劳寿命比焊接接头的高;在室温腐蚀试验下,循环次数越大焊接接头最大应力荷载下降越明显,腐蚀时间越长,对疲劳性能影响越大;室温疲劳试验中,同等循环次数下,光纤激光熔透焊接头疲劳强度随厚度增大而提高;在瞬断区显微组织对疲劳裂纹扩展断口形貌没有太大影响,母材比焊接接头在疲劳裂纹扩展时更容易出现疲劳条带;焊缝数量可提高焊接接头疲劳性能,在焊缝数量一样时,增加2倍焊缝长度,能够提高疲劳极限,但提升幅度不大;焊缝硬度高于母材的;焊接试样的拉伸测试指标均低于母材的拉伸测试指标。     

不同焊接模式对不锈钢全位置A-TIG焊接工艺的影响

A-TIG焊接是采用活性剂来增加焊接熔深的高效TIG焊接技术。采用全位置直流A-TIG、脉冲A-TIG焊及步进脉冲A-TIG焊三种不同焊接模式,对核电领域常用304不锈钢钢管全位置焊接工艺进行研究。试验结果表明,对于6 mm厚不开坡口的304不锈钢钢管,采用三种不同的A-TIG焊接模式均可实现一次性焊透、单面焊双面成形,焊缝成形良好。对比三种不同焊接模式获得的焊缝成形、显微组织及接头力学性能,步进脉冲A-TIG焊的最佳,脉冲A-TIG焊次之。     

固溶处理对双相不锈钢FCAW焊接接头性能的影响

采用自行研制的双相不锈钢药芯焊丝GDQA2205焊接双相不锈钢2205,焊接过程中采用ゅ(CO2)100%气体作为保护气.在保证药芯焊丝气保焊(FCAW)焊接接头性能的前提下,考察焊后1050℃固溶处理时双相不锈钢FCAW焊接接头性能的影响.具体分析了固溶处理后焊接接头各项性能的变化,发现焊缝熔敷金属的拉伸强度、焊接接头的洛氏硬度和弯曲强度等性能指标在固溶处理前后变化不大,而焊接接头的冲击韧性和焊缝熔敷金属的耐腐蚀性能在固溶处理后都有较大幅度的提高,可见焊后固溶处理对双相不锈钢FCAW焊接接头有一定实用价值.     

舟山桃夭门大桥钢箱梁大间隙焊缝陶质衬垫单面焊接

针对舟山桃夭门大桥架设过程中出现的大间隙焊缝(30mm),配合超宽陶质衬垫,采用CO2气体保护焊结合埋弧自动焊的焊接工艺进行了焊接工艺试验,确定了合理的焊接工艺参数。经焊缝缺陷、硬度和力学性能等方面的检测表明,对于大间隙焊缝,配合超宽陶质衬垫,采用CO2气体保护焊进行打底焊、埋弧自动焊进行盖面焊接的单面焊接工艺完全可获得性能优良的焊接接头。     

活性剂对激光-电弧复合焊接的影响

提出了激光-电弧复合活性焊接法,以提高小功率激光-电弧复合焊接的熔深.在待焊不锈钢表面涂覆一层活性剂,然后进行激光-电弧复合焊接.研究了工艺参数对焊缝成形性的影响,并对焊接接头的组织性能进行了分析.结果表明,涂覆活性剂后可以使复合焊接的熔深增加,并且可以细化复合焊焊缝组织.复合焊接头与复合活性焊接头的显微硬度变化规律一致.复合活性焊接头的抗拉强度较高,达到母材抗拉强度的92%.复合活性焊接头的腐蚀速率低于复合焊接头的腐蚀速率,具有良好的耐蚀性能.     

焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板耐蚀性能的影响

研究了焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板焊接接头的显微组织、耐晶间腐蚀性能、抗应力腐蚀性能的影响。结果表明,经580℃×2 h焊后热处理后,焊接接头过渡层焊缝与基层焊缝熔合线附近出现了合金元素扩散,脱碳层范围减小;焊后热处理后,焊接接头的耐晶间腐蚀性能下降,腐蚀裂纹位于焊缝熔合线附近;焊接接头的抗应力腐蚀性能受焊后热处理影响不大,慢应变速率拉伸断裂接头未发现二次断裂,S30408不锈钢覆层应力腐蚀破裂敏感性比值低,应力腐蚀敏感性小。     

制坯工艺对热轧不锈钢/碳钢复合板复合效果的影响

采用真空电子束焊接、界面四周焊合抽真空和界面四周焊合3种工艺制备不锈钢/碳钢复合板坯并热轧,研究了不同制坯工艺下复合板复合界面的组织结构及其性能。结果表明,利用真空电子束焊接和界面四周焊合抽真空两种方式制备的复合板坯经热轧后能100%复合,而通过界面四周焊合方式制备的复合板坯在热轧后界面结合率较低。对3种工艺下成功复合的部位,其复合界面形貌相似,即界面都较平直,且都存在不锈钢、碳钢和复合层3个区域以及近复合层碳钢内的脱碳区,靠近不锈钢侧也都间断分布着Si-Mn等的氧化物。真空电子束焊接和界面四周焊合抽真空两种方式制备的坯料在热轧后碳钢与不锈钢之间都实现了较高强度的复合,并且真空电子束焊接坯料热轧复合板的强度值都略高于界面四周焊合抽真空复合板的。     

304不锈钢TIG焊与激光焊工艺对比研究

采用TIG焊与激光焊分别进行304不锈钢平板对接试验,通过万能试验机、显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光衍射(XRD)等对比分析2种焊接工艺条件下焊接接头理化性能。结果表明:2种焊接工艺下304不锈钢焊接接头成形良好且无明显缺陷;激光焊焊缝面积、正反面熔宽更小; 2种焊接工艺的焊缝组织均为奥氏体和δ铁素体树枝晶组成,但激光焊树枝晶数量更多、尺寸更加细小;激光焊和TIG焊拉伸试样断裂位置均在焊缝区,但激光焊抗拉强度和伸长率更大,断口韧窝更细小均匀且更深,激光焊焊缝相较于TIG焊的塑韧性更好;激光焊接头的焊缝区显微硬度整体高于TIG焊接头焊缝区的显微硬度,由于晶界强化作用,2种焊接工艺的焊接接头显微硬度的最大值均出现在熔合区附近。