高强钢激光-电弧复合焊接接头组织和性能

采用激光-电弧复合焊接的方式对高强钢进行了焊接,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及显微维氏硬度计对接头试样进行了观察和测试。结果表明,焊接接头由焊缝区、热影响区、软化区三个区域组成。焊缝的等轴晶区硬度较低,树枝晶区的硬度稍高于等轴晶区,热影响区与焊缝区的硬度基本相同,其硬度值基本在500~600 HV之间,软化区最低,基体硬度在400 HV左右。焊缝区和热影响区组织均为板条状马氏体,不存在铁素体组织。     

CR340/590DP����ԭ�ϼ��⺸����֯������̽��

试验对CR340/590DP热轧原料钢激光焊接组织性能进行探讨。采用激光焊机进行焊接试验,使用扫描电子显微镜观察焊缝组织,焊接接头组织为柱状晶粒,遵循凝固理论。焊缝组织为先共析铁素体、下贝氏体和低碳马氏体,热影响区为块状铁素体和少量珠光体,焊缝有较好的强韧性。使用维氏硬度计对焊缝的力学性能进行测试:在垂直于激光焊接焊缝方向呈现3个区域,为焊缝区,热影响区和基体;在平行于激光焊接焊缝方向上,焊缝中心区域硬度无明显变化。利用杯突试验进行焊缝的深冲压性能测试,首次破裂出现在基体上。对焊后接头中容易出现的气孔缺陷进行分析,探讨缺陷产生的主要原因和有效的防止措施。     

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。     

Reel铺设弯曲过程对X65海管焊接接头耐H_2S应力腐蚀性能的影响

利用自主设计的弯管试验机对准101.6 mm的X65级焊接管线钢进行了Reel铺设弯曲模拟试验,并采用四点弯曲试验方法,评价了Reel铺设弯曲过程对X65海管环焊缝接头的耐H2S应力腐蚀性能的影响。通过试验后对环焊缝接头进行宏观观察和微观组织分析,结果表明, Reel铺设模拟弯曲试验前后的X65级管线钢的GTAW焊接接头均未出现裂纹,且无微观组织缺陷,具有较好的耐H2S应力腐蚀性能,弯曲过程对该管线钢焊接头耐H2S应力腐蚀性能无明显影响。     

E36钢与304钢光纤激光焊接接头的组织和性能

采用光纤激光对E36船体用钢与304不锈钢进行焊接,分析了焊缝和热影响区的宏观形貌及微观组织,并测试了显微硬度和拉伸性能及Cr、Ni和C元素的分布情况。结果表明:光纤激光对异种钢焊接的焊缝成形良好。焊缝边界区域为细晶区,近中心区为树枝晶和胞状晶。最高硬度值出现在焊缝区。拉伸试样均断在E36基体上。C分布较均衡,Ni和Cr分布差异较大。     

X80/X100异种钢激光-MIG复合焊接头显微组织和性能

采用激光-MIG复合焊对X80管线钢和X100管线钢进行焊接,研究了激光功率对复合焊接头的焊缝形貌、显微组织、硬度、强度和韧性的影响规律.结果表明,激光功率从2.0 k W增大至3.5 k W时,盖面焊缝熔宽和熔深增加,激光区熔深明显增加;激光区焊缝中AF含量增加、LB含量减少,X100侧粗晶热影响区和细晶热影响区中条状贝氏体含量减少,X80侧粗晶热影响区和细晶热影响区中准多边形铁素体含量增加.复合焊接头硬度分布并不对称,最高硬度出现在X100侧熔合区部位.复合焊接头的抗拉强度基本不随激光功率变化,拉伸试样断裂位置均为X80侧母材.随着激光功率增大,焊接接头最高硬度和韧性均下降.     

不同环境压力下X65管线钢焊接接头的组织及硬度

对API X65管线钢进行模拟高压干法水下焊接,对不同环境压力条件下(0.1,0.3,0.5,0.7 MPa)焊接接头的显微组织及硬度进行测试,分析环境压力对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:X65管线钢的组织由铁素体、珠光体和上贝氏体组成。不同环境压力下焊缝的显微组织均为铁素体、珠光体和少量的碳化物;热影响区的组织均为针状铁素体和少量的珠光体。热影响区熔合线附近的硬度较高,远离融合线处硬度降低,并逐渐接近母材金属的硬度。环境压力对焊接接头的显微组织及硬度的影响不大。     

DP590高强钢激光焊接接头组织与显微硬度分析

使用YAG型光纤激光器对DP590钢进行激光焊接试验,研究了焊接接头的微观组织和显微硬度。结果表明:激光输出功率为3 k W,焊接速度为3、4、5 m/min时,焊接接头外观形貌较好,没有出现裂纹、气孔。随着焊接速度的增大,焊接接头的焊缝区和热影响区的宽度逐渐减小。焊缝中心的组织为板条状的马氏体,靠近焊缝热影响区的组织为马氏体和少量的铁素体,靠近母材热影响区的组织为马氏体和大量的铁素体。接头焊缝区的显微硬度明显高于母材,焊缝中心的最高硬度为380 HV。焊接接头的硬度从焊缝到母材呈逐渐减小的趋势。     

40CrNiMo钢与93W4.9Ni2.1Fe钨合金的焊接性能分析

在三种不同焊接速度下,研究了40CrNiMo钢和93W4.9Ni2.1Fe钨合金激光焊接性能的差异。首先,通过对焊接件进行显微硬度测试,评价了其焊接工艺性能。然后,分析了激光焊接速度对焊缝区全貌、钢与焊缝熔合区微观形貌以及焊缝区钨颗粒的影响。结果表明:随着焊接速度的提高,由钢侧热影响区到远离热影响区的母材硬度开始急剧下降;钢侧热影响区中的母材硬度依然较高,但是熔合区和焊缝中的硬度却发生连续降低。此外,焊接速度较慢时,钢与焊缝熔合性能较好,焊缝中钨颗粒与基体的分离程度也较小。     

水下摩擦螺柱焊接头在饱和CO2中的电化学性能

以X65钢为焊接基板,16Mn钢为螺柱,利用摩擦螺柱焊(FSW)技术获得水下FSW接头,研究了接头和X65钢在通入饱和CO₂的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。利用光学显微镜观察试样的宏观和微观金相,利用SEM观测FSW接头腐蚀8 h后的腐蚀形貌,并结合XRD和EDS分析接头腐蚀产物的成分和元素。结果表明:FSW接头整体的开路电位更正、阻抗更大、腐蚀电流密度更小,说明FSW接头的耐腐蚀性整体比X65管线钢要好;FSW接头各个区域中,焊缝区和塞棒区腐蚀较轻,而上热影响区、下热影响区和母材区腐蚀较严重;FSW接头试样在饱和CO2的NaCl溶液中的腐蚀产物为Fe₂O₃。     

焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头SSCC行为研究

研究了焊接材料为ARC625,焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头的H2S应力腐蚀(SSCC)性能,与焊缝为普通碳钢的管线钢焊接接头的SSCC性能做了比较。SSCC试验结果表明,两种接头均出现了开裂现象,断口形貌为准解理断裂,进一步分析发现焊缝为镍基合金的接头组织较均匀,而焊缝为普通碳钢的接头开裂区域存在大量马氏体/奥氏体,碳化物呈连续状分布。与母材相比,硬度值在两种焊接接头的热影响区区域急剧增加,镍基合金焊缝硬度超过了管线钢硬度极限值,而热影响区硬度接近该值。极化曲线测试结果显示,焊缝为镍基合金的接头热影响区腐蚀电流密度及腐蚀速率均小于第2种接头的热影响区以及母材区域,焊缝为镍基合金焊接接头表现出了更加优异的电化学腐蚀性能。     

X70大变形钢焊接接头热影响区软化及其影响研究

通过电子拉伸、硬度测试以及金相组织分析,对X70大变形管线钢焊接接头的力学性能及显微组织进行了深入研究。结果表明,X70焊接接头均断裂于焊缝附近(近缝区);X70焊接接头热影响区粗晶区存在明显的软化,焊接接头上表面硬度损失大于下表面,最大硬度损失达28 HV0.2,但下表面软化区宽度大于上表面。X70焊接接头热影响区粗晶区大量粗大的粒状贝氏体和准多边形铁素体的存在是导致焊接接头热影响区软化并断裂于焊缝附近(近缝区)的主要内因。     

X100管线钢双丝埋弧焊接头微观组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸及冲击材料试验机等对X100钢级管线钢组织与力学性能进行了研究.结果表明,X100钢级管线钢焊缝区组织主要为针状铁素体和粒状贝氏体,热影响区组织有多边形铁素体存在,且晶粒粗大,发生了软化和脆化.焊接接头最高抗拉强度和断后伸长率分别达805 MPa,10.7%.接头的冲击吸收功(-10℃)大于110 J;剪切面积百分比(-10℃)平均值达到85%,呈现为韧性断裂.硬度测试结果显示,热影响区硬度外焊高于内焊.     

X65海管环缝耐H_2S应力腐蚀性能研究

采用四点弯曲试验方法,评价了海底管道X65级管线钢采用GTAW+SMAW工艺的环焊缝接头的耐H2S应力腐蚀性能。通过对接头的宏观观察和微观组织分析结果表明,X65级管线钢的GTAW+SMAW焊接接头并未出现裂纹,且无微观组织缺陷,具有较好的耐H2S应力腐蚀性能。     

X80管线钢及其接头的低温韧性和显微组织

分别利用示波冲击韧性试验、硬度试验和光学显微镜、透射电镜研究了X80管线钢及其焊管接头的力学性能和显微组织。试验结果表明，X80钢及其焊管接头具有良好的韧性，其中焊缝的韧性最高，焊接热影响区粗晶区因受焊接热效应引起晶粒粗化和形成脆性组织，故韧性最低。试验钢由针状铁素体和少量块状铁素体组成，焊缝为典型的针状铁素体组织，焊接热影响区粗晶区以粒状贝氏体为主。焊接热影响区熔合线附近的硬度值最高，越远离熔合线硬度值越低，并逐渐接近母材的硬度值。     

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对H300LA和H420LA热轧原料钢激光焊接组织性能进行探讨。采用激光焊机对热轧原料钢进行了焊接试验,采用扫描电子显微镜观察焊缝组织,使用维氏硬度计进行焊缝力学性能测试,利用杯突试验进行焊缝的深冲压性能测试。结果表明:焊接接头组织均为柱状晶粒,遵循凝固理论。H300LA焊缝组织以针状铁素体和低碳马氏体为主,热影响区以条块状铁素体和珠光体为主;H420LA焊缝组织以层片状珠光体和低碳马氏体为主,热影响区以铁素体、珠光体和低碳马氏体为主。在垂直于激光焊接焊缝方向呈现3个区域:焊缝区、热影响区和基体;在平行于激光焊接焊缝方向上,焊缝中心区域硬度值无明显变化。焊缝均具有良好的深冲压性,未出现裂纹延焊缝扩展的现象。     

高Nb-TiAl合金激光焊接头组织与力学性能研究

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、 X射线衍射等方法研究了Ti-45Al-8.5Nb合金激光焊接头组织、化学成分和组成相的演变规律,并利用显微硬度仪对焊接接头区的显微硬度分布进行了测试。结果表明,焊接接头与基体组成相相同,均为α2,γ和B2相;焊缝中心区组织为二次熔融的枝晶组织,α2相含量高于基体的,显微硬度高于热影响区和基体的。     

T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能和微观组织及硬度

为探究服役对T91/TP347H异种钢焊接接头力学性能的影响,在620 ℃不同应力水平下,对T91/TP347H异种钢焊接接头进行了高温蠕变试验,分析其蠕变行为,并采用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计对T91/TP347H异种钢焊接接头服役前后的断口形貌、显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明,高应力水平下,焊接接头失效更快,且断口更加粗糙并带有大的韧窝;相较于原始态,服役1×105 h后的焊接接头T91侧出现沉淀物粗化,晶界加宽,容易产生应力集中现象,使得材料产生沿晶界脆性断裂倾向;服役过后,T91侧出现软化现象,而TP347H侧和焊缝有强化现象,焊缝硬度显著增加,且焊接接头的T91侧硬度平均值均大于TP347H侧。文中基于宏观力学试验、微观组织观测和显微硬度测试,分析了服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头的变化。 创新点： (1)从宏观力学试验、断口形貌以及金相分析多个角度,分析T91/TP347H异种钢焊接接头蠕变性能以及服役对母材、热影响区、焊缝区微观组织变化的影响。 (2)基于显微硬度测试,分析服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头母材及焊缝区的硬度变化,服役对焊缝及TP347热影响区起硬化作用。     

HSA 340高强度钢激光拼焊板焊缝组织与拉伸性能分析

选取1.5mm和2.0mm厚度的HSA340高强度钢进行激光拼焊,焊后对焊接接头进行金相检验及微观硬度测试,分析了焊缝、母材及热影响区的组织特性;对焊后试样进行拉伸试验,分析了高强度钢激光拼焊板的单拉特性,并结合拼焊板的微观组织,详细阐述了拉伸性能和焊接组织的关系。结果表明,拼焊板焊接热影响区的微观特性,决定了该区域具有良好的力学性能;提高焊缝中的针状铁素体含量,可提高试件拉伸性能;焊缝中马氏体的存在,提高了焊缝抗拉强度与硬度。     

C4镍基合金与X60钢焊接接头的组织和腐蚀性能

采用低合金钢焊丝焊接C4镍基合金/X60钢异种金属.利用扫描电镜分析焊接接头微观组织;电学系统测试接头各区腐蚀速率;高温高压法加速腐蚀.结果表明,C4镍基合金热影响区奥氏体晶粒长大X60钢过热区为大块铁素体组织.焊缝、X60钢热影响区腐蚀电流密度分别测试时,焊缝区较大;整体测试时,X60钢热影响区作为阳极,熔合线附近溶解出现腐蚀沟槽,C4镍基合金和焊缝共同作为阴极被保护.