高钢级管线钢摩擦焊焊接接头组织与硬度分析

为了提高高钢级管线钢焊缝的冲击韧性,采用连续驱动摩擦焊对X80管线钢进行了焊接,并对其焊接接头的组织及硬度进行了分析和检测。结果表明,X80管线钢连续驱动摩擦焊焊接接头焊缝区组织为铁素体和粒状贝氏体,热影响区的组织由原始的针状铁素体转变为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。焊接接头的硬度高于母材,其中焊缝区域硬度最高,达到了247.4HV10,其次是热影响区,母材的硬度最低,且在焊缝两侧,硬度值呈对称分布。     

高压空冷器用国产超厚双相钢钢板焊接工艺及焊接接头性能研究

选用国产超厚双相钢钢板进行了手工焊条焊(SMAW)和带脉冲功能的熔化极气体保护焊(GMAW-P)焊接试验。焊接接头的金相组织观察及相比测定显示,两种焊接工艺得到的接头焊缝组织比较均匀,SMAW焊缝与GMAW-P焊缝铁素体含量分别为35.8%和33%,为双相组织结构。从拉伸试验及抗腐蚀性能试验结果看,国产超厚双相钢板焊接接头具有优良的力学性能和抗腐蚀性能,能够满足高压空冷器的制造要求。     

船用大厚度高强高韧钢焊接工艺研究

为了合理选择船用厚板高强钢焊后热处理的药芯焊丝,针对DH36钢母材特点和工程应用项目的要求,采用DWA-55LSR和GFL-71NiSR两种牌号药芯焊丝对壁厚60 mm的DH36钢板进行了焊后热处理气体保护药芯焊工艺评定,通过外观无损检验、拉伸、弯曲、冲击、硬度和宏观金相检测等试验对焊接接头的力学性能进行了研究。试验结果显示,焊接接头各项性能指标均满足相关标准及项目要求。研究表明,采用适宜的焊接工艺方案,两种牌号焊材焊接接头均具有细小铁素体弥散着的粒状渗碳体和少量珠光体显微组织,均可获得良好的力学性能。     

X65管线钢焊接接头的显微组织和低温韧性研究

研究了X65管线钢焊接接头的显微组织和力学性能。试验结果表明，该钢焊接接头焊缝为典型的铁素体和少量的珠光体组织，HAZ（热影响区）含有侧板条铁素体。焊接接头的拉伸试验断裂部位在焊缝。焊接HAZ熔合线附近的硬度值最高，远离熔合线硬度降低，并逐渐接近母材金属的硬度，从冲击结果和上述的硬度结果可以看出，焊接接头有良好的冲击韧性。焊缝和母材属于“低强度”匹配。焊接接头和母材都具有良好的力学性能，焊缝的断裂韧度相对优于热影响区。     

双相不锈钢钢管埋弧焊焊接接头微观组织及力学性能

采用钨极氩弧焊打底、埋弧焊填充的焊接工艺,对2295双相不锈钢钢管焊接接头的金相组织及力学性能进行了试验和分析.结果表明,选用适当的焊丝并控制热输入和层间温度,2205双相不锈钢具有良好的可焊性,焊接所得焊接接头金相组织为铁素体 奥氏体双相组织,其各项力学性能均符合要求.     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450 ℃、650 ℃和850 ℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650 ℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重, 450 ℃和850 ℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650 ℃。     

焊接方法对双相不锈钢焊接接头力学性能的影响

研究了不同焊接方法对SAF2205双相不锈钢板焊接接头金相组织和力学性能的影响,结果表明,采用不同焊接方法得到的焊接接头的铁素体与奥氏体两相比例不同,使焊接接头的力学性能存在较大差异,对实际生产中SAF2205双相不锈钢的焊接具有一定的指导意义。     

316L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析

采用双面焊条电弧焊方法焊接了6mm厚的316L不锈钢,分析了焊接接头焊缝区、熔合区及热影响区的组织并进行了显微硬度测试。组织分析表明,接头焊缝区为等轴晶,组织为奥氏体基体与数量较多的δ铁素体,且先焊焊缝较后焊焊缝的晶粒更为细小;熔合区与热影响区为树枝状晶且有联生结晶的特点,组织为奥氏体基体+少量δ铁素体。显微硬度分布表明,接头焊缝硬度高于母材硬度,低于熔合线附近的树枝状晶硬度。     

大跨度桥梁用钢WNQ570的手工焊接性能试验研究

针对桥梁建造现场中焊缝点固及结构焊接主要采用手工焊方法进行的特点,为保证焊接接头具有优良的性能,采用CJ607Q焊条匹配WNQ570钢2种交货状态下的3种规格钢板进行了手工焊接试验。试验结果表明,接头拉伸性能和冷弯性能优良,接头过热区主要为贝氏体组织,焊缝金属主要为细小的针状铁素体组织,焊缝具有优良的低温冲击韧性;焊缝表层与中心全断面焊缝HV10硬度值均小于250,接头具有较低的时效敏感系数及较高的低温冲击韧性。     

CT110连续油管环焊工艺对焊接接头组织性能的影响

为了确保连续油管现场修复对接焊缝性能,提高连续油管的使用寿命,设计了两种CT110连续油管环焊对接工艺方案,并进行了焊接试验。采用金相组织分析、显微硬度测试、拉伸性能检测及疲劳试验等方法,分析了两种工艺方案下焊接接头的组织与力学性能。结果显示,两种工艺下所焊CT110连续油管焊接接头的焊缝及热影响区粗晶区组织均以铁素体和粒状贝氏体为主,显微硬度及抗拉强度相当,但工艺方案二所焊接头均匀变形能力更强,疲劳寿命相对提高92%。研究表明,采用工艺方案二将盖面层改为两道焊的工艺措施,能够降低因焊接热作用引起的热影响区回复与再结晶程度,提高焊接接头均匀变形能力,从而提高接头抗低周疲劳性能。     

铝与钢的摩擦焊接接头分析

对铝与钢进行了摩擦焊接试验,通过光学显微镜对焊接接头显微组织进行了观察,结合电子探针(EPMA)及XRD对焊接接头进行了分析。铝和钢摩擦焊接所得到的接头在焊缝处铝侧有飞边,而钢侧没太大变形,对该焊接接头进行整体拉伸试验,接头在铝侧发生断裂,接头抗拉强度Rm=96 MPa,表明接头强度高于铝基材的强度,形成了良好的焊接接头。通过分析发现,铝与钢摩擦焊接接头结合方式属于机械及冶金结合,且焊接接头处钢侧晶粒细小,并发生了明显的变形,距离焊缝越近铝侧的晶粒越细小。     

P元素对SCu1898紫铜焊丝焊接抗裂性的影响

为避免SCu1898紫铜焊丝在焊接中出现接头裂纹,通过自主熔炼制作SCu1898紫铜焊丝,采用化学分析、着色渗透试验、金相试验和拉伸试验研究分析了不同P含量对紫铜焊接接头抗裂性、组织和力学性能的影响。试验结果显示,加P的紫铜焊丝铸锭及其焊缝熔敷金属中均会产生Cu3P脆性相,P元素的增加可增大SCu1898紫铜焊丝的裂纹倾向,随着P含量逐步增加到0.15%,焊接接头力学性能明显降低。因此,应将紫铜焊丝中P元素的质量分数控制在0.07%以下,以减少焊接过程中热裂纹倾向。     

液态二氧化碳储罐焊接工艺

通过对液态二氧化碳储罐用材16MnDR及其他零部件用材16Mn、0Cr18Ni9的焊接性能分析,制定了相应的焊接工艺并应用于生产中,取得了良好效果。     

L415+316L机械复合管焊接接头失效分析

为了减少油田L415+316L复合管环焊接头在水压、运行过程中的失效现象,利用硬度测试、组织分析、弯曲试验、断口形貌分析等方法对开裂的焊接接头进行试验研究。分析发现,由于封焊层、过渡层是高合金钢与碳钢之间的焊接,焊缝易因增碳造成硬度偏高,从而导致韧性降低;R309L封焊层、R309LMo过渡层焊缝的断口均呈现准解离状态,为脆性断裂,焊接接头的封焊层因承受较高应力集中而产生裂纹,且裂纹沿轴线方向扩展。分析得出的复合焊管焊接接头开裂原因,可为复合管设计者改进设计提供参考。     

连续管焊接工艺及接头性能研究

根据连续管结构特点开发了专用工装及优化的焊接工艺,并对焊接接头的强度、塑性、硬度、耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,连续管对接接头的热影响区中总存在不同程度的软化,该软化区的存在使得接头断裂于焊缝附近,同时接头的强度降低.采用专门开发的水冷焊接工艺可以明显改善软化程度,接头强度下降幅度降低.接头的弯曲、压扁试验结果表明焊接接头具有良好的变形能力.在28％HCl模拟溶液中焊接接头的腐蚀速度很快,由于材质的不同及结构特点的影响,焊缝的腐蚀速度明显高于母材及热影响区.     

X65MO海底管线钢焊接适应性研究

采用多丝埋弧焊设备对首钢公司生产的15.9 mm厚X65MO海底管线钢进行了焊接工艺试验研究。通过金相试验分析了焊接接头的显微组织;通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、CTOD试验评价了焊接接头的力学性能;通过HIC试验评价了接头的抗HIC腐蚀性能。试验结果表明,X65MO海底管线钢焊接接头的力学性能和抗HIC腐蚀性能均达到相应技术标准的要求,能够满足用户的使用要求。     

Q345R/316L复合板双面焊接工艺优化及其接头性能研究

为了研究13+3 mm厚Q345R/316L复合板的焊接性及对其接头变形的控制,试验选用3种焊条进行了焊接工艺的优化研究。研究发现,复合板对接焊采用非对称X形坡口时,试板焊后的变形量小于对称X形坡口的焊接试板。研究通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、抗剪切试验评价了该复合板焊接接头的力学性能;通过晶间腐蚀试验评价了复合板不锈钢侧焊接接头焊缝区的抗晶间腐蚀性能。结果表明,Q345R/316L复合板焊接接头力学性能及其不锈钢侧焊缝的抗晶间腐蚀性能都达到技术标准要求,能够很好地满足用户的使用要求。     

X70管线钢管环焊接头氢脆敏感性研究

针对X70管线钢管环焊接头进行12 MPa总压、0.36 MPa氢分压下的缺口拉伸试验,研究焊接接头的氢脆敏感性变化,并结合断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验对其的断裂韧性和裂纹扩展行为进行了研究。结果表明,热影响区位置的断面收缩率下降较明显,表现出较高的氢脆敏感性;与常温常压空气中的原始数据相比,X70钢热影响区在0.36 MPa氢分压环境下的裂纹尖端张开位移（CTOD）值下降了9.6%,断裂表面未出现二次裂纹;X70钢热影响区的疲劳裂纹扩展速率与空气环境相比增加了一个数量级,说明氢气能够增大材料的疲劳裂纹扩展速率,但根据实际管道压力波动情况,在0.36 MPa氢分压条件下X70钢管的氢脆敏感性较小。     

EH690高强钢焊管焊接工艺及质量控制

为了获得性能优良的海洋工程用EH690焊管焊接接头,开展了EH690高强钢焊接工艺研究,针对EH690焊管进行了气体保护焊和埋弧焊组合工艺的焊接工艺评定试验,对焊接接头进行了无损检测和力学性能试验,并提出了相应的生产过程质量控制措施。结果表明,采取预热、控制层间温度、后热和保温缓冷、合理匹配焊材、低热输入焊接参数等焊管生产过程严格的质量控制措施,可获得性能优良的焊接接头。该工艺和质量控制措施已在铺管船和起重机臂架用焊管的批量生产中得到应用,可满足焊接结构的使用安全要求。