汽车大梁用钢的显微组织和力学性能研究

研究了780 MPa级重载汽车大梁钢的显微组织和力学性能。结果表明,实验钢的强化机制是析出强化、细晶强化和相变强化综合作用的结果。实验钢板材焊接接头的强度和母材大致相当,焊接性能良好。     

T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、热膨胀仪、高温拉伸试验仪和冲击试验仪对T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明,焊缝金属同T91钢母材形成良好的冶金结合,其组织结构为胞状枝晶γ相固溶体;同ENiCrFe-3镍基焊缝金属相比,EPRI P87焊缝金属的热膨胀系数同T91钢更为接近;焊接接头高温拉伸试样（400～600 ℃）断裂于T91钢母材位置,表明在高温服役条件下焊缝金属相比母材具有更高的强度;由于镍基焊材良好的塑韧性,在未热处理条件下焊缝金属表现出较高的冲击性能。     

提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究

探讨了影响P91耐热钢焊接接头冲击韧度的工艺因素,对P91钢的常规焊接工艺进行调整,并模拟该工艺进行焊接试验。最后通过拉伸、弯曲、冲击试验、断口扫描和金相观察检验接头组织及性能。结果表明,在模拟焊接工艺下,P91耐热钢可以获得良好的焊接接头。焊缝拉伸强度高于母材;焊缝侧向弯曲试验外弧面未发现开裂;焊接接头的显微组织为回火板条马氏体,未出现非正常组织,焊缝晶粒明显细化;接头冲击韧度得到了大幅度提高。     

E60-B3等级材料焊接SA-335P91和12Cr1MoVG异种钢接头组织及性能

采用E60-B3等级焊接材料对SA-335P91和12Cr1MoVG异种钢进行焊接试验,研究焊接接头的微观组织、常温力学性能和高温力学性能。结果表明,常温状态下焊接接头拉伸、弯曲和冲击等力学性能均满足要求;在520~600℃的高温状态下,焊接接头的高温屈服强度高于两侧母材的屈服强度;焊接接头的焊缝组织主要为贝氏体+铁素体,但在SA-335P91侧焊缝区域呈现出宽度为200~260μm的带状铁素体,带状的铁素体组织将导致接头的高温蠕变性能降低,影响焊接接头的高温服役寿命。     

不同组配P91钢焊接接头断裂性能的试验研究

采用JR阻力曲线试验方法，研究了强度组配对P91钢焊接接头不同区域断裂性能的影响规律，并分析了不同组配P91钢焊接接头的硬度分布。结果表明，焊接热循环对其热影响区的性能没有明显的影响；低组配焊接接头焊缝区的断裂阻力要高于高组配焊接接头焊缝区的断裂阻力，即强度低组配有利于提高P91钢焊缝的抗断性能；对于熔合线区域，试验结果体现出类似的规律，即随组配比的降低，熔合线区域的抗断性能升高；而无论何种强度组配的P91钢焊接接头。其焊缝金属的抗断性能均优于熔合线区域。     

T2紫铜-45钢异种材料电子束焊的焊接接头强度与缺陷评定

焊接接头性能与缺陷一直是焊接领域的重要课题，文中针对T2紫铜-45钢异种材料电子束焊的焊接接头强度和焊接缺陷的问题，首先采用SEM观测焊缝区域的微观形貌，分析其组织构成，并通过标准拉伸和三点弯曲试验，得到接头焊缝区的界面强度参数；其次依据断裂韧性值，开展了针对该异种材料试样内部缺陷的缺陷评定. 结果表明，采用电子束焊加工该异种材料，焊缝内部存在宏观偏析现象. 此外，依据表征得到的T2紫铜/45钢异种材料界面强度参数，验收通过了基于BS7910标准的2A级缺陷评定.     

P92钢焊接接头显微组织及力学性能的研究

在合适的工艺下对P92钢进行焊接,利用金相显微镜、硬度计及万能拉伸试验机对其焊接接头的微观组织、显微硬度、常温拉伸力学性能进行了观察分析及测试,并借助SEM观察了其断口形貌。结果表明:P92钢焊接接头焊缝区及靠近焊缝区的热影响区显微组织为板条马氏体+残留奥氏体,母材区为回火托氏体组织;在焊接接头中,焊缝区硬度最高,热影响区次之,母材区硬度最低;焊接接头的抗拉强度为940.81 MPa,屈服强度为827.87 MPa,断面收缩率为41.20%,断裂部位在热影响区,断口形貌为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂。     

热处理次数对16MnR钢焊接接头强度和微观组织的影响

对16MnR钢焊接接头进行多次热处理,研究热处理次数对接头强度和微观组织的影响。结果表明,热处理次数对接头抗拉强度影响不大。16MnR钢焊接接头焊缝金属在经过两次以上热处理之后,母材微观组织基本没变,依然是铁素体+带状珠光体。焊缝金属、热影响区中的微观组织基本没有变化,但热影响区组织晶粒略有长大趋势。     

焊接热输入对T92/S30432异种钢焊接接头组织和性能的影响

研究了焊接热输入对T92/S30432异种钢接头各区域的显微组织以及接头力学性能的影响。结果表明:T92/S30432异种钢接头焊缝为粗大树枝晶组织,T92侧热影响区(HAZ)主要由粗晶区及细晶区构成,粗晶区内部观察到块状的铁素体;S34032侧HAZ没有明显分区,但存在明显的晶粒长大和晶界粗化。随着焊接热输入增大,焊缝金属、T92侧的粗晶区和S30432侧的HAZ组织发生粗化,T92侧粗晶区内部的铁素体的含量和尺寸也增大;小焊接热输入可以提高焊缝金属和T92侧HAZ的冲击功;大焊接热输入可以一定程度上改善焊接接头的强度。因此,适宜采用的小焊接热输入制备T92/S30432异种钢接头。     

6082-T6铝合金CMT+P焊与双脉冲MIG焊的接头组织及性能对比分析

对3 mm厚6082-T6铝合金型材采用冷金属过渡+脉冲焊(CMT+P)和双脉冲熔化极气体保护焊(MIG)两种焊接工艺进行了对接接头焊接试验,并对这两种工艺获得的焊接接头的力学性能和微观组织进行了评价。结果表明:采用CMT+P焊接工艺获得的焊接接头的强度优于双脉冲MIG焊接接头的强度; CMT+P焊焊缝软化现象较双脉冲MIG焊有明显改善; CMT+P焊焊缝熔合区比双脉冲MIG焊的焊缝熔合区窄,焊缝区晶粒更细小均匀,在双脉冲MIG焊缝热影响区产生晶间液化裂纹。采用CMT+P焊可以获得更优良的6082-T6铝合金型材焊接接头。     

电子束扫描焊接与焊缝凝固组织及性能的关系

电子束扫描焊接作为一种细化晶粒的焊接方法，对于不同的材料、有不同的细化效果。采用T—250马氏体时效钢为试验材料，初步研究了电子束扫描焊接对焊缝凝固组织、元素偏析及其对焊接接头强度和缺口冲击韧度的影响。并分析了电子束扫描焊接对断口形貌的影响。结果表明，采用电子束扫描焊接后、焊缝凝固组织细化、元素偏析降低；焊接接头强度和缺口冲击韧度提高。     

热处理对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响

对9Ni钢焊接接头分别进行了QT处理和IHT处理,采用拉伸、硬度、冲击试验,断口电镜扫描等方法研究了两种热处理对焊接接头显微组织及性能的影响。结果表明,未经热处理时焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体;QT处理后焊缝的组织为马氏体+奥氏体;IHT处理后焊缝组织为马氏体+奥氏体+铁素体。QT与IHT处理均能使9Ni钢焊接接头的强度、硬度下降,塑性上升;IHT处理后焊接接头的伸长率达到29.0%,塑性优于QT态。经QT和IHT处理后,焊缝的低温冲击吸收能量分别从48 J上升至78 J和100 J;IHT处理可明显提升焊缝的低温韧性,其冲击断口为典型的韧性断裂。     

Q960E高强钢焊接试验研究

采用斜Y形坡口焊接裂纹试验分析了Q960E钢的焊接接头裂纹敏感性,研究了焊接工艺对焊接接头性能和组织的影响。试验研究结果表明:采用自制的实心焊丝配合φ(Ar)80%+φ(CO_2)20%保护气焊接厚度为25 mm的Q960E高强钢,当预热温度达到180℃以上时,可有效防止焊接冷裂纹的产生。采用合理的焊接工艺焊接Q960E钢对接接头,焊接接头的综合性能良好,能够满足工程需要。焊接接头焊缝中心的板条状马氏体和下贝氏体组织,热影响区板条状马氏体和粒状贝氏体组织保证了焊接接头的良好强度和韧性。     

SA-335 P91马氏体耐热钢焊接工艺研究

介绍了SA-335 P91马氏体耐热钢的化学成分及力学性能、冶金性能以及正火+回火热处理温度对材料性能的影响。对SA-335 P91钢的焊接性以及焊缝马氏体组织转变进行了分析。焊接工艺评定试验根据产品制造的需求,进行GTAW+SAW焊接试验,根据焊材熔敷金属中镍+锰元素的含量,确定合理的焊后热处理工艺,最终经力学性能试验,得到了力学性能良好的焊接接头,焊接接头硬度值满足标准的要求,焊缝微观组织为回火马氏体。     

40CrNiMoA钢与45钢焊接接头组织性能研究

为探讨40CrNiMoA钢与45钢焊接接头的组织与性能,采用机器人对两者进行焊接。通过X射线探伤,拉伸、冲击试验,显微硬度检测及光学显微镜金相分析对焊接接头进行研究。结果表明:焊缝质量等级达到Ⅰ级;焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体组织;40CrNiMoA钢侧热影响区组织为回火索氏体组织+粒状贝氏体+少量铁素体;45钢侧热影响区由粗晶区、细晶区、两相混合区组成。焊接接头的抗拉强度为545MPa,接头冲击吸收功的最小值为40CrNiMoA钢侧熔合线+1mm处的75J。40CrNiMoA钢与45钢焊接后获得工艺性、力学性能良好的接头,可用于2种材料焊接的实际生产。     

Q620钢药芯焊丝气体保护焊接头组织与性能的研究

在非预热状态下,采用Ar+CO_2混合气体保护焊方法,选择低合金系碱性渣系药芯焊丝,在三种热输入下对Q620钢进行焊接。通过进行焊接接头质量分析、焊缝金属化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试,研究了Q620钢的可焊性和工程使用性。结果表明,Q620钢常温下可焊接性良好,焊缝区合金元素分布均匀,当焊接热输入由低向高变化时,焊缝区组织由铁素体+珠光体向贝氏体+马氏体组织转变,并且焊缝区强度下降,硬度上升。随着热输入的增大,焊缝区冲击断口形貌由韧性断裂向着韧窝+准解理的混合断裂方式转变。     

高强度双相钢窄搭接电阻焊焊接接头失效分析

高强度双相钢具有较低的屈强比、优良的成形性能,广泛应用于汽车制造领域。但随着高强钢强度的提升,合金元素相应增加,对焊接工艺的要求也越来越高。在高强度汽车用钢生产过程中,为保证钢带稳定连续生产,通常采用窄搭接电阻焊焊接技术对钢带进行连接。分析了厚规格高强度双相钢DP600在2 130 mm连退线生产过程中焊缝断带原因,并通过优化焊接工艺对焊接接头性能进行改善。试验结果表明焊缝断带由焊缝未熔合引起。优化工艺方案后,可得到性能良好的焊接接头。     

焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜对热处理前后P92钢焊接接头的组织、断口形貌进行分析;利用洛氏硬度计、电子万能试验机对热处理前后P92钢焊接接头的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下P92钢焊缝区、热影响区的显微组织均为马氏体和残留奥氏体,且硬度较高,约为42.69 HRC;母材区为回火托氏体;经焊后热处理,3个区域组织均为回火托氏体组织,其硬度值均与母材区相近,约为37.55 HRC;焊后热处理前后P92钢焊接接头断口形貌均为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂,经热处理后P92钢焊接接头屈服强度和断面收缩率明显高于焊态下试样,分别为842.21 MPa、46.20%。     

Domex700MC低合金高强度钢焊接接头显微组织分析

分别采用药芯焊丝CO2气体保护焊和实心焊丝CO2气体保护焊对Domex700MC低合金高强度钢进行焊接。并对获得的焊接接头焊缝、熔合区和热影响区金属的显微组织进行了分析。结果表明，Domex700MC低合金高强度钢焊接性良好，用这两种焊接工艺均能获得良好的焊接接头，但前者获得的焊接接头焊缝金属显微组织分布更均匀，针状铁素体数量更多。     

P12钢厚壁高压管焊接接头的组织和性能

采用光学显微境、扫描电镜、显微硬度仪等试验手段对P12钢厚壁高压管焊接接头各区的显微组织及力学性能进行了研究。试验结果表明:采用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊填充、埋弧焊盖面的焊接工艺,可以获得良好的焊接接头;接头抗拉强度与母材的相当,弯曲性能良好,并具有很高的冲击韧性;焊缝区组织为粒状贝氏体+铁素体,粗晶热影响区组织为粒状贝氏体+少量板条马氏体,热影响区的晶粒大小不一,组织不均匀;焊缝和热影响区的硬度均高于母材,但总体硬度分布相对平缓。