基于工程应用的HR3C奥氏体耐热钢焊接材料选用原则探讨

探讨了工程应用中HR3C钢焊接材料的选用原则。结果表明,在工程条件下,HR3C钢使用的焊接材料多为"异质焊缝"型。选用优质、合适的焊接材料和优化的焊接工艺,是控制和改善该钢焊接性的重要技术手段。所谓异质焊缝的"组织匹配"原则,即采用Ni-Cr-Co-Mo合金系的镍基奥氏体焊缝,保证接头获得满意的综合使用性能(含高温性能)和焊接性。工程上实用的工艺方法为GTAW,典型焊接材料的综合性能指标优势明显。     

X80管线钢焊接材料的选择及其应用

综述了X80管线钢焊接材料的选用原则及工程应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以遵循"组织类型匹配"原则,即尽可能使焊缝的组织接近母材的组织,保证接头获得最佳的力学性能和焊接性。该钢焊接材料的种类有两大类(电焊条和焊丝),5种组合焊接工艺各具特色。STT和RMD工艺是先进的低氢根部焊道技术。自保护药芯焊丝焊缝的低温韧性稳定性尚需严格控制。不同管径和壁厚的X80钢管分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。优质、高效、自动化是工程施工追求的主要目标和方向。     

双相不锈钢焊接材料的选择及应用

综述了双相不锈钢焊接材料的选用原则及工程应用。结果表明,该焊接材料的选用可采用"准成分匹配"原则,即尽可能使焊缝中的Cr含量与母材接近,同时提高Ni含量并添加适量的N,合理控制焊缝中铁素体与奥氏体的相比例,保证接头获得满意的耐腐蚀性能和焊接性。该钢焊接材料共有5大类,多种工艺方法各具特色,FCAW打底与多种高效焊接方法联合使用的组合工艺优势明显。不同厚度或不同位置的双相不锈钢焊接接头,分别采用匹配的焊接材料和合理的焊接工艺,均在不同的工程中获得成功应用。药芯焊丝的质量稳定性仍需严格控制。     

T91/P91钢焊接材料的选择及其应用

分析了T91/P91钢的焊接性,探讨了该钢焊接材料的选用原则,介绍了该钢焊接材料的种类及其应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以采用"准成分匹配"原则,即尽可能使焊缝的主要化学成分接近母材,保证接头获得最佳的力学性能(含高温性能)和焊接性。该钢焊接材料的种类多达五种,采用专用药芯焊丝FCAW打底+实芯焊丝GMAW填充的新工艺,优势明显。不同管径和壁厚的T91/P91钢管,分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。T91/P91钢专用药芯焊丝焊是颇具发展前景且期待完善的焊接新材料。     

不同热处理状态9%Ni钢焊接接头的组织与韧性

针对两种不同热处理工艺获得的9%Ni钢,采用手工立焊进行焊接并对其接头的组织和韧性进行了研究.经-196℃低温夏比V形缺口冲击试验、金相组织分析,结果表明,双相区热处理后的9%Ni钢.其接头的低温韧性均高于调质热处理9%Ni钢焊接接头的低温韧性.母材及焊接热影响区中的组织形态及逆转奥氏体的分布是决定接头低温韧性的主要因素;焊缝金属的低温韧性主要与焊条熔敷金属的成分有关.采用小热输入、多层焊、低的层间温度,都可使两种9%Ni钢焊接接头获得较高的低温冲击韧性.     

LNG储罐用9%Ni钢及其焊接性

回顾总结了液化天然气低温储罐用9%Ni钢的研究和发展,对9%Ni钢的显微组织结构、力学性能以及现场焊接性进行了介绍.使用最普遍的淬火 回火态9%Ni钢的组织形态主要为回火马氏体,并分布有少量残余奥氏体.9%Ni钢具有很高的强度和良好的低温韧性,焊接性良好,冷裂敏感性较低,采用合适的焊接工艺措施,可防止热裂纹的出现,获得具有良好低温韧性的焊接接头.9%Ni钢焊接时,焊接热输入一般控制在7～35 kJ/cm,多层焊层间温度应控制在100℃以下.     

珠光体钢与奥氏体钢异种钢焊接材料的选择与应用

分析了珠光体钢与奥氏体钢异种钢的焊接性,介绍了焊接材料的选用原则、材料种类、工艺及工程中的应用.结果表明：该类异种钢焊接材料的选择原则是,尽量选用接近或高于奥氏体钢的高合金成分,而不是接近珠光体钢的成分;尽量避免焊缝中马氏体组织形成,保证接头获得良好的使用性能和焊接性.可供该类异种钢选用的焊接材料种类较多,工艺方法各具特色.三个典型应用案例表明,这类异种钢焊接质量的有效控制,取决于焊接材料的合理选用及正确的工艺方法.新型、高效、自动化焊接材料是颇具推广应用前景的焊接新材料.     

焊缝金属的强度匹配方式及其应用

本文介绍了焊缝金属强度匹配方式和类型,分析了焊缝金属强度匹配方式的工艺焊接性,列举了焊缝金属强度匹配应用实例。结果表明,焊缝的强度匹配方式有5种,拉伸试样断口部位各异。5种焊缝的强度匹配方式中,低强匹配和组合匹配方式的工艺焊接性得到改善,施工成本降低,接头的抗脆断性能能够控制;等韧性匹配的工艺焊接性取决于所用钢种和行业规定,施工条件较严格,成本较高,接头的抗脆断性能比较优良。14MnM oNbB钢低匹配专用焊条J506DP,可降低14MnMoNbB钢的临界预热温度50～70℃,改善了该钢的工艺焊接性;低匹配焊缝接头的强度已与母材等强,接头的安全性符合设计要求。组合匹配接头在综采支架立柱中应用表明,可使30MnNbXt钢在室温下焊接时不产生裂纹,而且在焊后状态下的使用性能完全符合产品技术条件要求。     

316钢与12Cr1MoVG钢的焊接

对于金相组织不同的奥氏体钢316与珠光体钢12cr1MoVC的焊接,存在防止焊缝稀释,减小脆硬过渡层宽度,抑制碳迁移扩散以及接头的热应力状态控制问题.通过对异质钢接头的焊接性分析,选择焊接材料E309Mo-16(A312)焊条,制定合理焊接工艺,并对焊后热处理的焊接接头进行了金相组织及侧弯、拉伸、冲击吸收功等力学性能的...     

LNG内罐9%Ni钢焊接难题及控制措施

LNG储罐主要由混凝土外罐、保冷系统及9%Ni钢内罐构成,内罐工作温度为-163℃,由于9%Ni钢内罐焊接质量要求高,如果焊接工艺措施不当,焊后极易发生焊接接头韧性降低、冷热裂纹倾向增大及母材磁化无法焊接等技术难题。文中结合国内某16万M3 LNG储罐工程实例经验,对9%Ni钢内罐安装过程中的焊接难题进行了原因分析,并总结了可行有效的控制措施。     

高强度管线钢 X80 的焊接研究

X80级以上的管线钢是控轧及加速冷却的低碳微合金钢，将是本世纪输气主管线的主导钢材，具有优良的抗延性断裂性能，纵向焊缝金属和HAZ的强度与韧性高于母材匹配。Mo-Ti-B系焊接材料除保证适当的Ti,B微量元素外，还必须尽量减少焊缝中的O，N气体含量。选用较高碱度的焊剂或附加氩气保护是保证焊缝与母材等韧性的措施。     

高强度低合金结构钢焊缝与母材的强度匹配研究

焊缝金属与母材的强度匹配系数是焊接接头力学性能非均匀参数之一，匹配方式不仅取决于焊缝金属和母材的名义强度，还取决于它们的分布形式和特征参数。试验和统计计算结果表明，12Ni3CrMoV钢和10Ni5CrMoV钢母材和焊缝金属的抗拉强度都服从正态分布。12Ni3CrMoV钢和其焊缝金属的强度匹配属于低强匹配，其低强、等强和超强匹配的概率分别为59.33%,37.03%和3.64%,低强匹配特征明显。10Ni5CrMoV钢和其焊缝金属的强度匹配属于等强匹配，其低强、等强和超强匹配概率分别为47%,48%和5%，其等强匹配分布比较明显。对应的两种钢的焊接接头，其超强匹配概率分别为3.64%和5%，在结构、焊接材料、工艺设计中值得注意。由于强度匹配系数的随机性，如何确定强度匹配系数，在什么范围内分别属于超强、等强、低强匹配，特别是等强匹配的界定方式应有别于低强和超强匹配，都是有特研究的问题。     

准贝氏体钢闪光对焊的组织及性能

研究了新型准贝氏体钢制造的矿用圆环链闪光对焊焊缝的组织与性能。结果表明,闪光对焊后中频感应淬火、回火热处理后,准贝氏体钢焊缝组织为低碳马氏体和准贝氏体组织,焊缝强度损失小、韧性高,准贝氏体钢具有良好的闪光焊接性能。     

双相不锈复合钢板埋弧自动焊

研究了Ｈ１１／Ｘ２ＣｒＮｉＭｏＮ２２．５双相不锈复合钢板埋弧自动焊工艺，焊接材料的选择及其焊接性。结果表明，复层焊缝的δ铁素体含量在３５％～４５％内，其焊接性优良。过渡层的焊接采用较弱焊接规范和单道焊工艺，以控制较小的稀释率和良好的焊缝成形，防止在与基层焊缝的熔合线附近产生大量马氏体组织和其它硬化相。Ｈ１１／Ｘ２ＣｒＮｉＭｏＮ２２．５双相不锈复合钢板埋弧自动焊焊接接头具有良好的力学性能，复层焊缝具有极为优良的抗晶间腐蚀和应力腐蚀的能力。本研究为煤气工程中汽化炉的制造选定了合适的焊接材料并制定了最佳埋弧自动焊工艺。     

G115钢CMT + P焊接工艺及组织和性能

基于冷金属过渡加脉冲(CMT + P)的焊接方法，研究了新型回火马氏体耐热钢G115的焊接性以及焊接接头组织和性能. 结果表明，焊接接头经热处理后为回火马氏体组织，焊缝晶粒呈现出等轴晶和柱状晶两种不同的形貌，而焊接热影响区和母材晶粒均为等轴晶. 与焊条电弧焊(SMAW)相比，CMT + P焊接方法有效降低了热输入，大幅度减小了热影响区宽度，提高了焊接接头的拉伸性能和热影响区冲击韧性，焊接接头焊缝冲击韧性略有降低. 焊接接头的室温和高温拉伸断裂机理均为韧性断裂，室温拉伸断口的韧窝内存在一定量的析出相.     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

Weldability and SAW welding wire of X80 pipeline steel

0IntroductionWith the rapid development of oil and gas industry,the pipeline construction is in the ascendant in China.Forconsideration of cost and safety,the strength of pipelinesteel and the working pressure of pipeline have been great-ly increased.In the previous pipeline projects X65steelwas used and now West-to-East Transportation Project forexample is mainly using X70steel,and X80steel hasdrawn great attention and is expected to be employed insome trial pipelines in the future.Steel …     

TC4钛合金摩擦焊接头的力学性能及显微组织

对钛合金TC4（Ti-6Al-4V）摩擦焊接性能进行了较详细的试验分析。结合摩擦焊接参数的优化选择,叙述了该合金摩擦焊接过程的特点,讨论分析了其焊接接头的力学性能及焊合区的显微组织结构。试验结果表明,该合金具有良好的摩擦焊接性,在无特殊保护措施的条件下,优化工艺,可获得良好的焊接接头。由于TC4钛合金导热系数小,热塑性高,容易氧化,摩擦焊亦选用较小的规范参数。焊合区硬度略低于母材,拉伸度样断于母材,拉伸、冲击断口均表现出明显的韧性断裂特性。力学性能数据表明,用优化的规范参数,TC4钛合金可获得等强、等韧甚至超强、超韧于母材的摩擦焊接接头。TC4钛合金摩擦焊接接头焊合区组织为细密的网蓝状组织,焊合区与母材过渡区为双态组织。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。