X90管线钢SHCCT曲线的测定与分析

为了弄清t8/5对X90管线钢焊接热影响区组织和硬度的影响,利用Gleeble-3500热模拟试验机对该钢焊接热影响区在t8/5=10~300s下的热循环过程进行了模拟;结合热膨胀法和金相法建立了SHCCT曲线;针对各模拟样品,采用光学显微镜和透射电镜观察了显微组织,测定了维氏硬度HV0.3。结果表明:随着t8/5的减小,试验钢焊接热影响区相变开始和结束的温度降低,粒状贝氏体数量减少,板条贝氏体数量增多,原奥氏体晶粒和贝氏体铁素体细化,使该区域的硬度值升高。该钢环焊的t8/5宜控制在10~20s。     

Q345FRE耐火钢SH-CCT曲线测定与分析

利用Gleeble-3500试验机对Q345FRE耐火钢进行了焊接热模拟,结合膨胀法、杠杆法、金相分析与硬度测试,测得了Q345FRE耐火钢焊接热影响区在不同t_8/5条件下的相变温度,并绘制了焊接热影响区连续冷却转变曲线(SH-CCT),研究了其焊接热影响区在不同t_8/5条件下的组织变化规律。结果表明,当t_8/5为3~80 s时,Q345FRE耐火钢热影响区组织为贝氏体;当t_8/5为80~300 s时,其组织为贝氏体、铁素体和珠光体;当t_8/5为300~600 s时,其组织为铁素体和珠光体。随着t_8/5的增大,其焊接热影响区的组织硬度减小。为保持组织稳定性,Q345FRE耐火钢焊接线能量的适当选取范围为15~150 kJ/cm。     

核电SA508-3钢焊接连续冷却转变曲线的分析

针对首次应用到核电上的SA508-3钢,在Gleeblei500D热模拟机上,采用膨胀法测定了SH-CCT曲线,获得了焊接工艺特征参数t8/5从3.75～20 000 s范围内的焊接热影响区组织变化规律.结果表明,获得全部马氏体相变的冷却时间为15 s,全部贝氏体相变的冷却时间60 8＜t8/5≤3 000 s,全部铁素体和珠光体相变的冷却时间为6000 s;当t8/5≤100 s时,焊接热影响区硬度高于350 HV,存在淬硬和裂纹敏感性;当t8/5≥20 000 B时,焊接热影响区硬度小于母材硬度,易出现软化现象.     

建筑结构用超低碳贝氏体钢焊接性能研究

用Gleeble-1500热模拟试验机对试验钢进行不同焊接工艺下的热模拟试验,研究焊接热影响区的组织、冲击性能、冲击断口.探讨了不同t8/5(30～600s)对试验钢中贝氏体组织组成及形态的影响以及组织与低温韧性的关系,并进行了碳当量和焊接裂纹敏感性指数计算.结果表明,试验钢的焊接性能良好:当t8/5≤60s时,试验钢焊接热影响区冲击性能与母材相近,具有较好的低温韧性;当t8/5在60～300s时,热影响区的冲击性能低于母材,但达到国家标准的要求(34J),因此该材料可以在较宽的冷速范围内进行焊接处理.     

冷却时间对X80钢焊接热影响区粗晶区组织及性能的影响

利用Gleeble热模拟试验机模拟研究了X80钢焊接热影响区粗晶区组织在不同冷却速度下的变化规律,研究了冷却时间、组织和性能之间的关系。结果表明,X80钢焊接热影响区粗晶区组织主要由板条贝氏体和粒状贝氏体组成。随冷却时间t8/5时间增加,板条贝氏体含量逐渐减少,由细长状转变成粗大片状、并趋于平行;粒状贝氏体含量逐渐增加,其间的马氏体M/奥氏体A组元数量增加,间距缩短,面积增大。随冷却时间t8/5时间增加,焊接热影响区粗晶区冲击韧性先增加后减小;当t8/5=7 s时,X80钢焊接热影响区粗晶区组织为少量的粒状贝氏体,且弥散分布于大量板条贝氏体之间,细化板条贝氏体,增加有效晶界,起到细化和强化作用,冲击断口分布着大量的细小韧窝,为明显的韧性断裂。     

智能型抗震耐火钢Q420FRE焊接热影响区组织性能研究

采用Gleeble3800热模拟试验机对智能型抗震耐火钢Q420FRE焊接热影响区组织转变行为进行了研究。结果表明,在不同的焊接热循环条件下,Q420FRE焊接热影响区的组织均以粒状贝氏体为主,硬度变化不大,硬度平均值为HV0.2 185~207。随着冷却速度的减小,贝氏体铁素体板条宽度略有增加,从2.38μm增大到3.28μm;M-A组元含量先增大到2.32%,之后逐渐减少到0.80%;M-A组元尺寸变化不大,当t_(8/5)30 s时,约为1.25~1.28μm;当t_(8/5)50 s时,约为1.00~1.05μm。焊接热影响区组织的稳定性决定了智能型微合金化Q420FRE耐火钢具有优良的焊接性,可适用于大热输入量焊接。     

1300?MPa级低合金高强钢SH-CCT曲线及冷裂敏感性分析

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪测定了1300 MPa级低合金高强钢的奥氏体化相变温度,结合光学显微镜与维氏硬度计等设备研究了800 ~ 500 ℃冷却时间(t_8/5)对1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织和硬度变化的影响规律. 结果表明,当t_8/5为3 ~ 60 s时,1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织均由板条马氏体组成,硬度值为438 ~ 454 HV5;随着冷却时间延长,粗晶区出现贝氏体类组织,当t_8/5为150 s时,粗晶区为板条马氏体/贝氏体混合组织,硬度平均值为413 HV5;当t_8/5为300 ~ 600 s时,粗晶区为板条贝氏体和粒状贝氏体混合组织,硬度值为341 ~ 381 HV5;当t_8/5＞600 s时,粗晶区组织主要为粒状贝氏体,硬度值为269 ~ 322 HV5. 冷裂敏感性评价结果表明,该试验钢碳当量C_E(IIW)和C_EN均大于0.5%,具有一定的冷裂倾向,需焊前预热,焊后热处理或保温缓冷等措施,避免焊接冷裂纹的形成.     

960 MPa级高强钢焊接热影响区连续冷却曲线的测定及焊接工艺评定

采用Gleeble-3800热模拟试验机进行模拟,并结合组织转变特征和显微硬度变化,测得了该钢的连续冷却转变曲线,并通过富氩气体保护焊焊接工艺,对该钢种进行了斜Y坡口焊接冷裂纹敏感性试验及焊接工艺评定。结果表明,该钢在热影响区存在如下类型的组织转变:t_(8/5)30 s的马氏体转变; 60 s t_(8/5)100 s的马氏体和贝氏体的混合转变; 150 s t_(8/5)600 s的贝氏体转变; t_(8/5) 1 000 s的先共析铁素体、珠光体和贝氏体混合转变。在焊接过程中,960 MPa级高强钢焊接热影响区不存在软化现象,随着热输入、t_(8/5)减小,抗拉强度降低,HAZ韧性增加。在同一t_(8/5)水平下,板厚对抗拉强度、HAZ冲击吸收能量影响不大。对于8～15 mm厚的960 MPa级高强钢钢板采用70 kg级焊丝CHW-70C,OK13. 29预热不低于80℃,采用90 kg级焊丝GM120预热温度不低于100℃,无冷裂纹产生。     

t8/5对BS600MCJ4低合金高强钢焊接接头过热区组织性能的影响

通过小铁研抗裂性试验、焊接热模拟试验、冲击、硬度等力学性能试验和显微组织分析,研究了t8/5对BS600MCJ4低合金高强钢焊接接头过热区组织和性能的影响。结果表明:BS600MCJ4钢的抗裂性较好,但其碳当量为0.474%,实际生产中应进行适当预热。在室温和-40℃下,不同t8/5下BS600MCJ4钢过热区冲击值变化不大;当t8/5为7.5～15.1s时,其过热区组织均为粒状贝氏体,晶粒度为5级,且其硬度变化不大。     

基于焊接热模拟的工程机械用高强钢热影响区组织和力学性能研究

以工程机械用高强钢Q890为研究对象,采用Gleeble-3800焊接热模拟试验机分别进行了不同t_(8/5)和峰值温度条件下的热模拟试验,并对热模拟试样的显微组织进行了观察,对冲击性能、硬度等力学性能进行了检测。结果表明,随着t_(8/5)的延长,热影响区粗晶区组织逐渐由板条马氏体转变为板条贝氏体、粒状贝氏体,原始奥氏体晶粒逐渐长大;冲击功先升高后降低,t_(8/5)为10 s时冲击性能最差,t_(8/5)为30 s时冲击性能最佳;硬度值逐渐降低,但降低幅度减小。模拟的热影响区粗晶区组织为粗大的板条马氏体,细晶区为细小贝氏体+板条马氏体混合组织,临界区为细小贝氏体组织和回火贝氏体的不均匀组织。随着峰值温度提高,冲击功和硬度值均是先升高后略有降低,峰值温度为950℃时冲击性能最佳,硬度最高。     

Analysis on SH-CCT curves of HD15Ni1MnMoNbCu steel for nuclear power station

The microstructural evolution and Vickers hardness measurement in the welding heat-affected zone (HAZ) of HD15Ni1MnMoNbCu steel for nuclear power station were investigated by Gleeble-3180 thermal mechanical simulator, and the simulated HAZ continuous cooling transformation curves (SH-CCT) were measured simultaneously. With t_8/5 increasing from 3.75 s to 15 000 s, the product was obtained martensite, bainite, ferrite and pearlite, successively. The result of microstructure and Vickers hardness in the heat-affected zone was in good agreement with those measured by SH-CCT diagram with the heat input 16.2 kJ/cm as an example to weld the HD15Ni1MnMoNbCu steel pipe using TIG/SMAW/SAW welding methods.     

Characterization of the microstructure and hardness of the HAZ in a 800 MPa grade RPC steel

The microstructure and hardness of the HAZ in a 800 MPa grade ultra-low-carbon microalloyed steel were studied.The results indicate that the heat affected zone (HAZ) of the RPC (Relaxation- Precipitation- Controlling) steel possesses a continuous gradient structure, and can be classified into three zones, i. e. CGHAZ ( coarse-grain HAZ ) , FGHAZ (fine-grain HAZ ) and ICHAZ ( intercritical temperature HAZ ). The microstructures in the HAZ are all composed of bainite-like structure.The microstructare in the CGHAZ mainly consists of lath-like bainite and granular bainite . The influences of heat input and t8/5 on the hardness in the HAZ of RPC steel are notable. With the increase of heat input and t8/5, the softening tendency of HAZ becomes obvious. The hardening phenomenon that normally occurs in the CGHAZ does not take place with this steel in the range of experimental conditions. The softening in the ICHAZ is bound to occur. Hence appropriate welding technologies need to be selected.     

Ni-Cr-Mo-B低合金钢模拟焊接热影响区的组织和性能

用Gleeble-3800热模拟机对Ni-Cr-Mo-B低合金高强度钢进行不同焊接热输入条件的下热模拟试验,研究了模拟焊接热影响区的组织和性能,探讨了不同热输入条件(对应不同的t8/5)对钢中微观组织及形态的影响以及组织与低温韧性的关系。结果表明:随着热输入能量的增加,此类钢焊接热影响区的低温韧性呈现先增后降的规律。当以中等焊接热输入施焊,在热影响区形成贝氏体/马氏体复相组织,先形成的贝氏体对原始奥氏体晶粒的分割作用,使后生成的板条马氏体具有更细的板条束,从而获得最佳的低温韧性。而低热输入时形成全马氏体组织,高热输入时获得一定量的粒状贝氏体,两种组织的低温韧性均低于贝氏体/马氏体的复相组织。     

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.     

OD1422 mm的X80级管线钢SH-CCT曲线测定与分析

采用Gleeble3500热-力学模拟试验机,对外径为φ1422 mm的X80管线钢焊接热影响区(HAZ)在不同冷却速度下的热循环过程进行了模拟,利用热膨胀法绘制模拟焊接热影响区连续冷却组织转变曲线(SH-CCT);结合光学显微组织和硬度测试等分析手段,研究了φ1422 mm的X80管线钢在不同冷却速度条件下焊接热影响区的组织变化规律。结果表明,冷却速度对X80管线钢的相变行为和微观结构具有显著影响。当冷却速度为1 ℃/s时,组织转变为贝氏体;当冷却速度达到7 ℃/s时,开始产生马氏体组织;当冷却速度为20 ℃/s时,组织内较高位错密度的板条贝氏体较多,组织晶粒较小。当冷却速度在7~20 ℃/s之间时,X80管线钢热影响区的显微硬度和冲击性能都大于母材。     

基于串热源及CCT图的GMAW焊接热影响区组织及硬度预测

将熔化极气体保护焊（GMAW）的热输入处理为三维移动串热源,建立了串热源模型,模拟了JG590低合金钢的GMAW焊接热过程,进行了JG590钢的GMAW焊接工艺实验,通过焊缝横截面熔合线的几何形状以及焊接接头的几何尺寸对所建模型进行了实验验证,分析评价了目前常用的ts／5计算公式,利用JG590钢GMAW焊接热过程的模拟结果,结合其连续冷却组织转变图（CCT图）,成功预测了焊接热影响区（HAZ）的组织及硬度．     

一种铁路辙叉用贝氏体钢的焊接热模拟

针对一种辙叉用贝氏体钢,采用Gleeble-3500对其焊接热循环过程进行了热模拟试验.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和硬度试验对不同冷却速度下焊接热影响区的组织和性能进行研究.作出加热和冷却膨胀曲线,并采用切线法测定奥氏体转变开始温度(A_c1)、奥氏体转变结束温度(A_c3)和不同冷却速度下的相转变温度.根据试验结果绘出辙叉用贝氏体钢的焊接热影响区连续冷却转变(simulated heat affected zone continuous cooling transforming,SHCCT)曲线,为其焊接性研究提供了基础数据,并用于预测热影响区的组织和性能,可用于指导贝氏体钢辙叉焊接及焊补工艺的优化设计.     

工程机械用800MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化,需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性,必须合理控制焊接热作用,避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件,研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区(HAZ)断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在t8/5为18s时,HAZ具有最好的断裂韧性。随着t8/5的增加,奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体的体积分数逐渐降低,粒状贝氏体的数量不断增加,断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s,LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是,过热区的断裂韧性最好,两相区的断裂韧性最差,粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。