异种钛合金TIG焊接接头的组织和性能

本文针对800MPa级的Ti6A14V和600MPa级的∏T3B钛合金板材，选取与∏T3B匹配的2B焊丝，并采用手工钨极氩弧焊的方法进行焊接。焊后对接头的力学性能进行了测试，同时对接头的不同部位进行了显微组织观察和硬度试验试验结果表明：拉伸试样断裂在∏T3B母材，即采用低强度等级的焊丝焊接，由于Ti6A14V合金元素向焊缝的过渡，焊接接头的强度高于∏T3B板材的强度；显微组织观察发现焊缝中心形成了大量的针状马氏体组织；显微硬度试验中发现靠近∏T3B一侧的焊接接头熔合线附近由于晶粒长大，其硬度值较低，     

焊后热处理及长时热暴露对HT700高温合金摩擦焊接接头组织的影响

在主轴转速为1 500 r/min、摩擦压力为300 MPa的焊接参数下实现了 HT700合金的惯性摩擦焊接,并对焊接接头进行了热处理和长时高温暴露实验,研究了热处理工艺和长时高温暴露对镍铁基高温合金摩擦焊接接头组织的影响,并测试了焊接接头的显微硬度.结果表明:焊接接头的显微组织关于焊缝中心区两侧呈对称分布,热处理态和高温暴露后焊接接头可分为焊缝中心区、热影响区和母材区3个部分,当热处理工艺为1 140℃×20 min+1 020℃×1 h(水冷)+650℃×16 h+820℃×4 h时焊接接头的平均显微硬度最高;750℃长时高温暴露会导致M23C6粗化和γ'相合并长大,从而使焊接接头显微硬度降低,但焊接接头在高温暴露过程中未析出有害相,表明HT700合金摩擦焊接接头的显微组织具有良好的热稳定性.     

700℃关键部件验证试验平台用617B合金焊接接头组织和力学性能研究

采用热丝TIG焊和手工TIG焊分别对617B合金进行焊接工艺试验,对焊接接头进行拉伸、弯曲和硬度试验,并利用光学显微镜分析了焊接接头的微观组织.结果表明:617B合金焊接接头的延展性能良好,焊接接头力学性能和硬度值均在理想范围内;焊接接头母材和热影响区组织为单一奥氏体,并且热影响区热稳定性较好,靠近熔合区的晶粒未发现长大现象,整个热影响区宽度较窄;焊缝组织为典型的胞状枝晶形态.控制层间温度和工艺参数可成功将617B合金应用到700℃关键部件验证试验平台上,且不需要焊后热处理.     

9Cr钢/Inconel 625镍基合金异种接头激光窄间隙焊接工艺研究

采用窄间隙激光填丝焊接技术实现了25mm厚度9Cr钢/Inconel 625镍基合金异种材料的连接,并对所获得的焊接接头组织和力学性能进行测试分析。结果表明:焊接接头在保持窄焊缝(宽度约4.5mm)条件下,有效避免了侧壁未熔合等缺陷,焊缝成形良好。焊接接头组织显示出典型的树枝晶形貌特征,其间距和生长方向受到焊接热循环的影响。硬度试验表明,9Cr钢一侧热影响区硬度达到450HV,高于Inconel 625镍基合金母材(205HV)、9Cr钢母材(215HV)及焊缝区(220HV)。焊接接头的室温抗拉强度为468MPa,断裂位置位于Inconel 625母材上。焊接接头焊缝区室温冲击功为68J,低于Inconel 625合金(105J),高于9Cr钢(49J)。本研究可为9Cr钢与镍基合金厚壁材料激光窄间隙焊接提供参考。     

T92/Super304H异种钢焊接接头微观组织和硬度研究

利用光学显微镜、扫描电镜、数字式显微硬度计和X-射线能谱分析仪等方法研究了T92/Super304H异种钢焊接接头的微观组织和硬度,分析了焊接接头的力学性能.结果 表明:焊接接头的Super304H热影响区具有粗大的等轴奥氏体晶粒,T92焊缝熔合区的奥氏体晶粒和板条马氏体尺寸细小;在焊接过程中,由于受到焊接热循环作用,焊接接头中T92热影响区的硬度值最高;在高应力载荷条件下,高温拉伸试样断裂位置发生在T92热影响区,断口为韧窝断裂,以塑性穿晶断裂为主.     

国产S30432钢和T92异种钢焊接接头力学性能和显微组织分析

研究了国产奥氏体S30432钢和马氏体T92异种钢焊接接头的力学性能、各微区的显微组织、硬度分布以及T92钢化学成分变化对焊接接头微观组织的影响,并与进口S30432钢和T92异种钢焊接接头的性能进行了对比.结果表明:国产S30432钢和T92异种钢焊接接头与进口同类型钢焊接接头的力学性能相当,硬度分布情况相同,T92钢侧熔合区的硬度最高,但国产S30432钢和T92异种钢焊接接头的硬度稍低于进口钢.在异种钢焊接接头的T92钢侧熔合区出现块状铁素体带,且发现T92钢不同的Creq当量会影响块状铁素体生成的数量和尺寸.     

窄间隙焊接技术在600MW汽轮机低压转子上的应用

简要介绍了某类型600MW大型汽轮机低压转子的焊接工艺试验和应用情况.该转子由两个轴头和两个轮盘组成,共有3务焊缝,材料为25Cr2Ni2MoV钢,材料的屈服强度大于等于700MPa,坡口设计为窄间隙坡口,采用窄间隙氩弧焊打底,窄间隙埋弧焊填充.为了研究接头的丝能,用模拟件进行了焊接试验,并测试了接头的力学性能.结果表明,接头0.2%屈服强度及延伸率均达到了转子材料规范的要求,并具有良好的冲击韧性.该焊接转子完全符合机组设计和安全运行的要求.     

R407焊条焊接P91与P22异种钢接头焊接性分析

通过斜Y型坡口裂纹试验、插销试验测试了采用R407焊条焊接P91与P22异种钢接头的冷裂纹倾向,并对不同预热温度下焊态接头组织和硬度进行了分析。结果表明:预热温度提高之后,插销试验的临界断裂应力不断增大,冷裂纹倾向降低;预热温度150℃时,临界断裂应力相当于R407熔敷金属的抗拉强度,接头裂纹率为零。室温下,P91侧热影响区和焊缝组织均为马氏体,P22侧热影响区组织为马氏体、铁素体和珠光体;预热温度150℃时,P91侧热影响区组织为细小马氏体和贝氏体,焊缝组织为贝氏体,P22侧热影响区组织为贝氏体和铁素体。随着预热温度升高,焊缝和热影响区硬度降低;预热温度150℃时,接头最高硬度低于350HV。研究成果可为现场异种钢焊接提供技术参考。     

9Cr/2.25Cr异种钢接头焊缝高温时效试验组织性能研究

将9Cr/2.25Cr异种钢焊接接头在566℃温度下分别进行3 000h和8 000h的高温时效试验,用光学金相显微镜、扫描电镜进行观察,并通过焊缝冲击及硬度测试,研究了高温时效试验对异种钢接头焊缝显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:焊缝高温时效试验前后组织主要为板条马氏体和回火马氏体,随着试验时间的延长,碳化物在晶界、板条束界析出,马氏体基体亚晶变大,位错密度下降,焊缝区硬度降低;焊缝高温时效试验前后冲击值基本保持在20J左右,焊缝冲击功经过高温长期时效试验后没有明显变化。本次研究的成果可用来评估9Cr/2.25Cr异种钢接头焊缝的高温性能,为9Cr/2.25Cr异种钢焊接技术的成功开发做好技术准备。     

Super304H管材高温服役过程组织与性能的变化

通过室温拉伸、冲击试验、硬度测试、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等,对600℃超超临界锅炉用国产Super304H管材高温服役过程的微观组织和力学性能进行了试验分析.结果表明:与国产原始钢管相比,高温服役后国产Super304H管材的室温强度和硬度升高、塑性和韧性下降,焊接接头的强度、硬度、冲击韧性不断降低且明显低于同一服役时间的母材.服役30 000h以上后,管材的力学性能仍处于较高水平,基体组织稳定,晶粒未见长大,微观组织开始出现M23C6沿晶界呈链状分布的老化迹象.可见,国产Super304H管材组织状态良好,在目前600℃超超临界机组设计条件下可稳定运行,建议加强对国产Super304H管材焊接接头的金属监督.