大线能量焊接DH36钢焊接热影响区组织与性能研究

利用双丝埋弧焊接试验,对比分析了传统DH36钢和大线能量焊接DH36船板钢焊接热影响区的组织与性能。结果表明,利用新型的Ti处理技术生产的大线能量DH36钢母材具有良好的强韧性和大线能量焊接性。经大线能量(100 kJ/cm)焊接后,传统DH36钢焊接热影响区低温韧性显著降低,不能满足指标要求(34 J)。大线能量DH36船板钢在50 kJ/cm和100 kJ/cm热输入焊接时均表现出良好的低温韧性,-20℃冲击功大于100 J。同传统的DH36钢相比,大线能量DH36钢焊接接头出现了软化区,但接头强度并未显著下降。总体上大线能量焊接DH36钢优越性在于:大线能量焊接时,焊接热影响区主要得到大量交错排列的晶内针状铁素体组织,热影响区硬度降低,低温韧性显著提高。     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的显微组织

简要叙述了新研制的大线能量焊接低焊接裂纹敏感性调质高强度钢的特点.研制的新钢种属低碳低合金高强钢,集高强度(σs≥490 MPa、σb≥610 MPa)、高韧性(-20℃时横向Akv≥47 J)、优异的焊接性能(厚度≤50 mm钢板焊前不需预热或稍加预热而不产生冷裂纹)于一体,并能承受大线能量(≥50 kJ/cm)焊接.研究了模拟焊接热影响粗晶区(CGHAZ)的微观组织结构特征及其与力学性能的关系.结果表明:CGHAZ中复合夹杂物可促进针状铁素体的形成,针状铁素体的数量与输入线能量有关并显著影响CGHAZ的力学性能.     

Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能

使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟,得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织,并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。结果表明,一次焊接热循环时,随着焊接热循环峰值温度的增加,试样显微组织逐渐粗化,并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变,硬度增加,冲击性能恶化。热循环峰值温度为900℃时,冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1 350℃时,冲击吸收能量最小值仅为17 J。冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。在同一峰值温度下,随着冷却时间t_8/5的增加,试样硬度降低,而冲击吸收能量也随之降低。二次焊接热循环时,试样显微组织晶粒粗大,主要为板条马氏体,且硬度更高,冲击性能继续恶化,冲击吸收能量最低值仅为24.99 J,冲击断口主要为解理断离和准解理断裂,说明二次焊接热循环导致试样性能变差。     

Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能

使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟,得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织,并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。结果表明,一次焊接热循环时,随着焊接热循环峰值温度的增加,试样显微组织逐渐粗化,并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变,硬度增加,冲击性能恶化。热循环峰值温度为900 ℃时,冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1350 ℃时,冲击吸收能量最小值仅为17 J。冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。在同一峰值温度下,随着冷却时间t8/5的增加,试样硬度降低,而冲击吸收能量也随之降低。二次焊接热循环时,试样显微组织晶粒粗大,主要为板条马氏体,且硬度更高,冲击性能继续恶化,冲击吸收能量最低值仅为24.99 J,冲击断口主要为解理断离和准解理断裂,说明二次焊接热循环导致试样性能变差。创新点： 针对Q690D低合金高强钢焊接热影响区组织及性能的研究较少,特别是多层多道焊,会导致组织性能更加复杂,文中采用焊接热模拟的方法对Q690D钢的多层多道焊热影响区组织和性能进行了研究。     

铝对大线能量焊接条件下HSLAA焊接热影响区粗晶区M-A组元及冲击韧性的影响

采用热模拟试验方法分析了HSLA在100 kJ/cm大线能量条件下添加不同铝元素(0.027％,0.038％,0.070％)对焊接热影响区粗晶区的M-A组元内部组织、含量的影响.通过透射电镜分析M-A组元的内部组织转变,发现铝元素可以促进M-A组元内部残余奥氏体的稳定性,减少M-A组元中马氏体的含量.M-A组元统计和低温冲击试验结果表明,添加铝元素能够有效减少焊接热影响区粗晶区中M-A组元的含量,含有较高铝元素的试样冲击吸收功明显提升且较为稳定.     

铝对大线能量焊接条件下HSLA焊接热影响区粗晶区M-A组元及冲击韧性的影响

采用热模拟试验方法分析了HSLA在100 kJ/cm大线能量条件下添加不同铝元素(0.027%,0.038%0.070%)对焊接热影响区粗晶区的M-A组元内部组织、含量的影响。通过透射电镜分析M-A组元的内部组织转变,发现铝元素可以促进M-A组元内部残余奥氏体的稳定性,减少M-A组元中马氏体的含量。M-A组元统计和低温冲击试验结果表明添加铝元素能够有效减少焊接热影响区粗晶区中M-A组元的含量,含有较高铝元素的试样冲击吸收功明显提升且较为稳定。     

大线能量焊接船体钢的研究

大线能量焊接时由于高温停留时间长、相变冷却速度慢,焊接热影响区奥氏体晶粒急剧长大,得到侧板条铁素体为主的组织,韧性恶化。降低钢中的C含量及碳当量(Ceq)、细化焊接热影响区奥氏体晶粒尺寸以及改善焊接热影响区的组织是发展大线能量焊接用钢的主要技术措施。"氧化物冶金"技术利用钢中细小的氧化物,通过促进晶内针状铁素体形核明显改善焊接热影响区的组织,成为大线能量焊接用钢最有效的技术途径。实验结果表明:Ti-Mg复合处理明显细化钢中氧化物颗粒尺寸,促进了晶内针状铁素体形核,在100～200kJ/cm的大线能量焊接条件下粗晶热影响区得到针状铁素体为主的组织,-20℃冲击功达到350J。     

回火温度对大线能量焊接用钢组织和性能的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜和扫描电镜研究了不同回火温度对一种大线能量焊接用钢性能和组织的影响。结果表明:试验钢在TMCP状态下的组织为铁素体+贝氏体+少量马氏体;高温回火后的组织主要为铁素体+回火索氏体,且析出了部分碳化物。断口呈韧窝特征,夹杂物一般为Al2O3、MnS和TiO2的两种或多种复合型夹杂物。随着回火温度升高,铁素体基体上的碳化物聚集长大。经过回火处理后,试样抗拉强度急剧下降,而冲击韧性得到大幅改善,延伸率逐渐升高,其最佳回火温度范围是600～630℃。     

回火工艺对大线能量焊接用高强度钢板组织与性能的影响

研究了12MnNiVR钢经不同工艺回火后组织与性能的变化,确定了适宜的回火工艺,满足了对12MnNiVR钢高韧性和大线能量焊接性能要求。     

建筑钢结构高强钢不适合大线能量焊接

在建筑钢结构焊接工程中,钢材是焊接的第一对象,所有的焊接工艺必须从钢材的特性,尤其是焊接性岀发。因此,建筑钢结构焊接工程所采用的钢材是钢结构焊接工程的第一质量要素。针对目前建筑钢结构高强钢焊接技术准备不足的现状,阐述了建筑钢结构高强钢不适合大线能量焊接的道理。从高强钢的基础知识到高强钢焊接技术的具体讨论进行了详细的论证。目的在于引起设计、施工焊接从业人员的注意和思考,迅速调整思路,进入到符合客观规律的正轨,从而保证工程质量和进度。     

热输入对TCS不锈钢焊接热影响区组织的影响

针对新型铁路车辆用TCS铁素体不锈钢，研究了热输入对其焊接热影响区粗晶区组织特征的影响，并以此提出了其合理的焊接热输入范围为5．8～8．3kJ／cm。     

热循环峰值温度对HQ100钢热影响区组织和性能的影响

采用焊接热模拟技术模拟焊接热影响区经不同峰值温度热循环后对对应的组织，并通过铆相分析，断口分析和冲击韧度试验等方法研究了热循环峰值温度对低合金高强度钢焊接热影响区组织和性能的影响。采用透射电镜对熔合区组织的精细结构进行了分析，并与手工电弧焊熔合区组织进行了对比。     

Microstructure Transformation in the Welding Heat Affected Zone of 800MPa Grade Ultra Fine Structured Steel

The transformation behavior and microstructure development in the heat affected zone (HAZ) of 800MPa grade ultra fine structured steel was investigated. It was found that the HAZ has intermediate temperature transformation characteristics in a wide range of cooling rates, with the bainite sheaves consisting of bainite ferrite plates without carbide precipitation and retained austenite in the .fast cooling regime. At relatively high cooling rates, which corresponded to low heat inputs, the hardness o.f the simulated HAZ was above that of the base metal. When the cooling rate was below 9℃/s, the welding HAZ would have an obvious softening. The analysis of transformation rates in continuous cooling processes was completed by numerical differential method. The result indicated that the microstructure transformation rate o.f the HAZ in 800MPa grade ultra fine structured steel changed sharply to slow speeds when the cooling time t8/5 is longer than 7s.     

热处理工艺对ZG15Cr2Mo1钢铸件焊接热影响区性能的影响

针对ZG15Cr2Mo1钢铸件焊接后热影响区硬度过高的问题,通过试块试验对比分析了不同焊后热处理工艺对试块焊接三区硬度及拉伸性能的影响,对铸件本体缺陷修复焊接后采用不同的焊后热处理工艺进行验证,确定了符合力学性能要求的ZG15Cr2Mo1焊后热处理工艺,在保证铸件本体拉伸性能的同时,焊接三区硬度不超过241HBW.     

大线能量焊接用结构钢的研究进展

大线能量焊接钢板具有广阔的市场前景,已成为厚板的发展趋势。本文综述了目前国内外提高钢大线能量焊接性的主要技术手段,介绍了大线能量焊接用结构钢的开发应用情况,为大线能量焊接钢板的开发提供借鉴。     

X80���߸ֺ�����Ӱ��������ģ��

粗晶区是焊接接头的薄弱环节.通过对X80管线钢进行热模拟、金相显微镜和透射电镜分析后表明,粗晶区的组织主要为板条束贝氏体和粒状贝氏体;X80管线钢焊接热影响区粗晶区冲击韧性较差,存在严重脆化,粗晶区脆化是由于晶粒的粗化以及M-A组元数量增多造成的;随着t8/5的增加,粗晶区的冲击韧性和硬度随之降低;峰值温度越高,X80级管线钢的组织越粗大、韧性越低;中间临界区是焊接热影响区中另外一个韧性较薄弱的区域.     

一种新型抽油杆用贝氏体钢模拟锻造热影响区组织的研究

用热膨胀仪模拟抽油杆用0.2C-1.0Si-2.0Mn-0.2Mo-0.06V-0.01Ti贝氏体非调质钢的锻造热循环过程,并测定试验用钢在模拟锻造加热、冷却条件下的相变临界温度。用透射电镜对热轧空冷和模拟锻造热影响区组织进行研究。结果表明,该钢热轧空冷组织为由贝氏体铁素体、残留奥氏体及少量享晶马氏体组成的粒状贝氏体。在模拟锻造加热冷却条件下,测得的相变临界温度为：Ac1≈733℃,Ac3≈850℃,Bs≈465℃,模拟锻造热影响区峰值温度位于Ac1-Ac3之间时,随峰值温度的升高,得到的组织中块状铁素体尺寸增大,板条马氏体数量增多。     

不同焊接工艺对超级钢焊接接头组织性能影响

采用普通电孤焊方法(手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊)对400MPa级超细晶粒钢进行焊接，并对不同工艺条件下的焊接接头进行了组织性能分析。结果表明，使用钨极氩弧焊方洼焊接400MP。级超细晶粒钢优于手了电弧焊和埋弧焊焊接方法。     

Heterogeneous Microstructure-Induced Mechanical Responses in Various Sub-Zones of EH420 Shipbuilding Steel Welded Joint Under High Heat Input Electro-Gas Welding

Heterogeneous microstructure-induced mechanical responses in EH420 shipbuilding steel welded joint by electro-gas welding processed have been systematically studied by scanning electron microscopy,electron backscatter diffraction and mechanical testing.Comparing with the coarse-grained heat-affected zone (CGHAZ),the weld metal presents higher toughness (129.3 J vs.37.3 J) as it contains a large number of acicular ferrites with high-angle grain boundaries (frequency 79.2％) and special grain boundary Σ3 (frequency 55.3％).Moreover,coarse austenite grains in CGHAZ and slender martensite-austenite constituents between bainite laths may likely facilitate crack propagation.Polygonal ferrites and tempered pearlites formed at the junction of the fine-grained heat-affected zone and the intercritical heat-affected zone induced a softened zone with an average hardness of 185 HV0.5,which is the main reason for the occurrence of tensile fracture.