焊前准备、焊后处理及辅助设备

20093014微合金钢焊接热影响区的再热脆化问题/胡晓萍…//焊接.-2008(12):30~34采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜及焊接热模拟技术,研究了焊后热处理温度对Nb,V,Ti微合金钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织和性能的影响。结果表明:Nb,V,Ti微合金钢的CGHAZ经焊后热处理后存在再热脆化的现象,为了改善热影响区的韧性,应该选取较低的焊后热处理温度。焊后热处理过程对冲击性能的影响主要与钢中的析出粒子有关。图8参720093015热处理工艺对摩擦焊接钻杆力学性能的影响/朱海…//焊接学报.-2008,29(12):93~96摩擦焊接钻杆要求其力学性能达到行业标准要求,钻杆焊后的力学性能是由合理的焊接工艺和正确的热处理工艺保证的。通过对具体工艺生产的钻杆的检验结果进行分析,探讨了如何根据焊后钻杆的力学性能和金相检测结果判断摩擦焊接钻杆不符合行业标准要求的原因,分析了热处理工艺对钻杆力学性能的影响。结果表明,当焊接工艺选择合理时,焊缝的强度值低于标准,冲击韧性值过高,热处理热影响区硬度值偏低,是由于淬火或回火工艺不合理造成的,可通过调整淬火或回火工艺解决。图5表5参520093016回火焊...     

热处理工艺对摩擦焊接钻杆力学性能的影响

摩擦焊接钻杆要求其机械性能达到行业标准要求,钻杆焊后的机械性能是由合理的焊接工艺和正确的热处理工艺保证的。通过对具体工艺生产的钻杆的检验结果进行分析,探讨了如何郭据焊后钻杆的力学性能和金相检测结果判断摩擦焊接钻杆不符合行业标准要求的原因,分析了热处理工艺对钻杆力学性能的影响。结果表明,当焊接工艺选择合理时,焊缝的强度值低于标准,冲击韧性值过高,热处理热影响区硬度值偏低,是由于淬火或回火工艺不合理造成的,可通过调整淬火或回火工艺解决。     

焊缝热影响区的软化与钻杆用钢的选择——焊缝物理冶金讨论之三

讨论了焊缝热影响区的软化现象。重点分析了焊接工艺、焊后热处理工艺及焊接材料的化学成份和原始组织对焊缝热影响区的软化影响。文章认为,要减轻软化程度,除采用适当的焊缝热处理工艺外。尤为重要的是选用合适的钻杆化学成份,适量加入能提高抗回火稳定性的合金元素。     

6005A-5083异种铝合金激光-MIG复合焊接

采用激光-MIG复合焊接方法对高速列车用6005A-5083异种铝合金进行焊接,分析焊接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,焊缝组织对异种铝合金材料的适应性良好,靠近5083铝合金的焊缝微观组织与靠近6005A铝合金的焊缝微观组织特征相同;5083铝合金与6005A铝合金的硬度分布有明显差别,5083铝合金的热影响区宽1 mm,6005A铝合金的热影响区宽10.5 mm,6005A铝合金热影响区的软化区是整个接头硬度最低的部位;接头平均抗拉强度225 MPa,拉伸试样在6005A铝合金热影响区的软化区发生断裂;接头抗弯性能良好;6005A铝合金的热影响区冲击功最高,焊缝的冲击功最低。     

铝锌镁钪锆合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

通过对铝锌镁钪锆合金热轧板进行搅拌摩擦焊接试验,对合金焊接接头的力学性能和焊接接头各个区域的微观组织进行了分析.结果表明,沿焊接接头焊缝横截面的显微硬度呈W形分布,硬度最高处位于焊核区,硬度最低处位于距焊缝中心12mm的热影响区,焊接接头焊接系数达到0.90;焊核区大小为1～2μm的再结晶等轴晶粒,基材中的析出相被破碎和部分溶解为细小的圆颗粒;热机影响区的晶粒发生了强烈的弯曲变形,晶内析出相由片状转变为短棒状;热影响区的晶粒发生了明显长大,析出相也明显粗化;焊接接头拉伸断口都发生在热影响区内.     

Ф127mmG105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初,胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钻杆进行焊接修复,限于工艺水平,以修复E75钢级钻杆为主,对于G10 5之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用。近年来随着石油钻井技术的进步,对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求,按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要,尤其是外购高钢级钻杆,每年要花费大量资金。我公司对于12 7mm的G10 5高钢级钻杆焊后热处理尚属首次。为保证该钻杆焊接热处理后性能满足相应标准要求,我们改进了工艺,取得了明显成效。1　按原工艺修复的G1 0 5钻杆的性能原工艺流程:摩擦焊焊缝区…     

T92和S30432马氏体/奥氏体异种钢焊接接头硬度研究

为了研究焊接工艺参数变化对异种钢焊接接头性能的影响,文中分别制备了不同热输入、焊接方法、焊接层数、焊丝类型、坡口角度、层间温度及热处理温度的T92/S30432异种钢焊接接头,分析了焊接工艺参数变化对异种钢焊接接头硬度的影响规律。研究发现：T92和S30432异种钢焊接接头的硬度在T92钢侧热影响区最高,S30432钢侧热影响区次之,焊缝硬度最低;热输入和热处理对两侧热影响区硬度产生相反的影响,自动钨极氩弧焊能升高热影响区硬度同时降低焊缝硬度;采用45°坡口角度降低了热影响区硬度;层间温度和焊接层数对接头硬度影响较小。     

20CrMn2SiMo钢与20CrNi3Mo钢摩擦焊接头的组织和性能

研究了20CrMn2SiMo钢与20CrNi3Mo钢摩擦焊焊接接头的组织和力学性能。结果表明,未进行热处理时,其焊缝区显微硬度最高,热影响区其次,母材硬度最低;热处理后,焊缝和基体组织均为板条状贝氏体和马氏体以及少量的残余奥氏体,焊缝区和基体硬度基本相同;热处理后的焊接接头具有良好的强韧性:σb=1351MPa,δ5=11%,ψ=43%。     

TC4钛合金高转速惯性摩擦焊接头组织及性能分析

采用高转速(3500～4300 r/min)惯性摩擦焊方法焊接TC4钛合金,观察了不同焊接工艺条件下焊接接头的显微组织,讨论了高转速条件下惯性摩擦焊接接头组织的形成机理,分析了焊接接头的性能.结果表明,TC4钛合金惯性摩擦焊焊接接头的形状呈"V"字型,焊缝区和热影响区的组织特征与低转速条件下的显微组织一致.焊缝组织沿径向变化,心部为细小的等轴晶,向外逐渐过渡为片状组织;焊缝区的硬度高于母材和热影响区;接头拉伸试样断裂于母材.     

激光快速成形TA15钛合金氩弧焊接头组织及力学性能

对激光快速成形TA15钛合金与轧制TA15钛合金薄板进行了氩弧焊接试验,观察分析了焊接接头各区域组织特征,测试了焊接接头各区域的显微硬度以及室温拉伸性能.结果表明,激光快速成形件与轧制薄板氩弧焊焊缝凝固组织是具有粗大片状α+β组织特征外延定向生长的柱状晶.轧制件对焊接热影响敏感性强,热影响区晶粒发生严重长大现象,激光成形件靠近焊缝热影响区晶粒转变为等轴晶,距焊缝较远的热影响区仍保持柱状晶.激光成形件热影响区硬度最高,焊缝区及轧制件热影响区的硬度最低.焊接接头抗拉强度低于母材,塑性与轧制件相当,断裂位置位于轧制件热影响区.     

37CrMnMo钢管径向摩擦焊接头组织与性能

在优化焊接工艺参数下实现了45钢径向环与37CrMnMo钢管的径向摩擦焊接.试验结果表明,径向环发生了强烈地塑性变形,焊缝表面有明显的氧化色,管体上具有很窄的热影响区.焊缝抗剪强度平均达401 MPa,略高于径向环母材.硬度从焊缝结合界面向两侧的径向环和管体母材逐渐降低.焊缝剪切断口平滑,呈现明显的剪切韧窝断裂特征,表明焊缝具有较好的塑韧性.接头金相组织分析结果表明,焊缝具有很窄的结合面,45钢径向环和37CrMnMo钢管体侧热影响区组织分别为铁素体＋珠光体＋贝氏体和贝氏体＋少量马氏体,相比较母材产生了少量的马氏体组织,但焊缝中心及热影区的组织得到了细化.     

高铌X80管道不同强度匹配环焊接头性能及应变演化

为探究管道环焊缝断裂失效机理,测试了两种不同强度匹配的高铌X80环焊缝接头的组织和性能,并借助数字图像相关法(digital image correlation,DIC)观测了焊接接头在拉伸载荷下的应变行为.结果表明,低强匹配和高强匹配的高铌X80管道环焊接头均具有较好的冲击韧性,二者的夏比冲击吸收能量平均值相当,热影...     

Fracture toughness and safety assessment of X65 offshore pipeline welded joints

0Introduction Weldedjointsaretheweaknesslocationinthewelded structureofoffshorepipeline.Duetothein servicecondi tionssuchaslowtemperatureandoceanwave,crackiniti ation,extensionandevencollapsearefrequentlyfoundin thejoints.Thematerialwithhightoughnessatl…     

机械振动焊接对焊缝及热影响区金相组织的影响

主要研究了机械振动（振动频率在330－166Hz）焊接后的焊接及热影响区的金相组织形态。试验采用容器常用钢16MnR,采用埋弧自动焊,同时对其施加机械振动。选取三组试样分别在不同振动频率和振幅的条件下,进行振动焊接。结果表明,机械振动焊接可大大改善焊缝及热区的金相组织,使焊缝的组织明显细化,熔合线和过热区变窄,魏氏组织减少。同时,从焊缝溶池结晶过程方面,对在该条件下焊缝及热影响区的金相组织的形成过程做了详细的讨论。另外还得出,振动频率在窄范围内对振动焊接试件的焊缝及热影响的金相组织无明显影响。振动振幅对振动焊接试件的焊缝及热影响区的金相组织影响较大。     

X90管线钢管埋弧焊缝组织与性能分析

X90管线钢管是目前正在研究开发的一种新型高强度管线钢管. 随着管材强度的提高,焊缝的组织与性能成为研究与控制的关键. 文中对焊缝、热影响区(HAZ)和母材微观组织、晶粒取向、大/小角度晶界占比及冲击断口形貌等进行了分析研究. 结果表明,焊缝试样近断口区组织为针状铁素体(AF)+准多边形铁素体(QPF),M-A组元呈楔形、块状和条带状,分布于相界处,尺寸较大,长1.8 μm,宽0.5 μm,组织有效平均晶粒尺寸为3.12 μm,大角度晶界比例为67.15%;而HAZ试样近断口区组织为粒状贝氏体(GB)+多形态M-A组元,晶粒粗大,M-A组元多以条带状、楔形分布于晶界和晶内,组织有效平均晶粒尺寸为4.52 μm,大角度晶界比例为85.95%. 母材试样近断口区组织是以细小AF+QPF+板条贝氏体(LB)+少量M-A组元为主的多相匹配的复相组织,M-A组元尺寸细小,组织有效平均晶粒尺寸为2.1 μm,大角度晶界比例为93.75%.密集分布的大尺寸M-A组元和大角晶界占比较小是导致焊缝冲击韧性低于母材的重要原因.     

焊缝几何尺寸对钢管承载能力影响的模拟分析

为研究高强X80直缝埋弧焊管焊接热影响区软化对管线运行安全的影响,采用ANSYS有限元数值模拟软件分析了焊缝几何尺寸对双面埋弧焊直缝焊管内部承载能力的影响.结果表明,由于焊接热影响区强度软化及焊缝余高的影响,最大应力出现在热影响区处,并受到焊缝几何尺寸的影响;在内外焊缝熔深一定时,钢管的承载最大压力与内外焊缝的熔宽间存在最佳的匹配;在内外焊缝熔宽一定时,适当熔深可以增加钢管的承载能力;另外,焊缝的几何尺寸对最大应力出现的位置有一定的影响.     

因瓦合金4J36等离子焊接工艺及接头性能

试验采用等离子弧焊设备对4J36因瓦合金板材进行焊接工艺试验,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计等手段分析接头的微观组织和力学性能.结果表明,合理的等离子工艺参数下焊接接头成形良好,抗拉强度可达到母材的93.6%;接头基体为γ相,同时存在γ'(Ni₃(Al,Ti))强化相;母材为细小的等轴晶,焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;焊接接头拉伸断口表现为韧性断裂,硬度最低值出现在热影响区.     

7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝的组织分析

通过对7A52铝合金进行大量的搅拌摩擦焊接试验,对焊缝的宏观组织、微观组织及显微硬度进行分析.焊缝可分为热影响区、热机影响区和焊核等三个区域.其中,焊核为明显的再结晶等轴晶粒,晶粒明显细化;热机影响区出现了晶粒粗化现象,由母材的细纤维组织变形为具有一定弧度的弯曲粗纤维组织;热影响区的晶粒与母材相似,但出现了晶粒粗化现象.沿焊缝横截面的显微硬度的分布呈高-低-高-低-高的趋势,其中焊缝顶部的硬度达到了母材的硬度,硬度最低处位于前进侧的热影响区区域.     

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.     

Constraining effects of weld and heat-affected zone on deformation behaviors of welded tubes in numerical control bending process

The constraining effects of the weld and heat-affected zone (HAZ) material in welded tube numerical control (NC) bending process are key problem to be solved in the research, development and application of thin-walled welded tubes. To investigate the constraining effects of the weld and HAZ material on the tube bend formability, finite element (FE) model with weld and subdivided HAZs, model with weld-only and model with parent metal alone under ABAQUS platform are employed. The results show that: (1) the weld and HAZ material have obvious constraining effects on the strain distributions in weld and HAZ as the weld line locates on the outside and inside of the bend, meanwhile, the cross-sectional deformation becomes more severe as the weld line locates on the outside; (2) as the weld line locates on the outside, the constraining effects of the weld and HAZ material make the tangent strain and thickness strain decrease, the hoop strain increase in the weld and HAZ, the cross-sectional deformation increase and the wall thinning decrease as compared with model that contains parent metal alone; (3) the constraining effects of the weld and HAZ material are minimal as the weld line locates on the middle of the bend.