08Ni3DR钢焊接接头最薄弱区域与冲击韧性之间的关系

低温压力容器08Ni3DR钢在极低温度下(-100℃)具有较好的强韧性匹配,在实际工程应用中,保障焊接接头的低温冲击韧性一直是压力容器制造过程中的难题之一。对于实际的焊接接头,最薄弱区域的确定以及最薄弱区域的影响对焊接接头的表征具有重要的意义。通过将夏比V型缺口开在母材、焊缝、热影响区不同位置处,系统研究了08Ni3DR压力容器钢焊接接头的组织和韧性。结果表明:焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区,其粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体组成的复合组织。粗晶热影响区宽度在缺口尖端前沿所占比例越高,试样的冲击吸收能量越低。当粗晶热影响区宽度所占比例达到100%时,冲击吸收能量为27 J,相比于母材冲击韧性损失高达90.7%。以上两个方面充分体现出焊接接头最薄弱区域对冲击韧性有很大的影响。     

国产06Ni9DR 钢焊接热影响区组织和低温韧性

采用扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和焊接热模拟技术，研究了单次热循环不同峰值温度对国产06Ni9DR 钢焊接热影响区(HAZ)显微组织和低温冲击韧性的影响. 结果表明，06Ni9DR 钢HAZ的-196 ℃冲击吸收能量均低于母材，HAZ整体发生了脆化. 粗晶区脆化最为严重，原因是原始奥氏体晶粒粗大及其导致的有效大角度晶界较少，残余奥氏体量少且不稳定，以及较大的位错密度和粗大马氏体的存在. 晶界呈链状分布的大块逆转奥氏体和M-A组元的存在导致回火区脆化程度仅次于粗晶区. 细晶区和不完全脆化区的韧性低于母材，主要是因为淬火马氏体的存在和残余奥氏体的低温稳定性差.     

粗晶热影响区比例对09MnNiDR焊接接头冲击韧性的影响

通过对09MnNiDR低温压力容器用钢埋弧焊焊接接头热影响区不同位置处的冲击吸收能量的测试、冲击断口以及微观组织的观察分析，确定了09MnNiDR焊接接头的组织特征以及最薄弱区域，并深入讨论了最薄弱区域对焊接接头冲击韧性的影响. 结果表明，在?70 ℃时，焊接接头母材、亚临界热影响区、临界热影响区、细晶热影响区平均冲击吸收能量均在270 J以上，表现出良好的韧性. 焊缝的平均冲击吸收能量为139 J. 焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区，当缺口完全位于粗晶热影响区时，冲击吸收能量为20 J，相比于母材冲击韧性损失高达92.7%. 粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体、板条贝氏体以及块状铁素体组成的复合组织. 随着缺口尖端前沿粗晶热影响区比例的增加，其分布位置越靠近缺口尖端，试样的冲击吸收能量越小，充分体现出最薄弱区域对冲击韧性的影响.     

双丝焊热循环对Ni-Cr钢粗晶热影响区组织性能的影响

利用焊接热模拟技术、光学显微镜和透射电子显微镜等对Ni-Cr钢双丝焊粗品热影响区组织及韧性化机理进行了试验研究.结果表明:经过双丝焊接热循环后,粗晶区-50℃低温冲击功大大低于母材值,但丝间距40mm比丝间距20mm下双丝焊接粗晶区韧性好;粗晶区组织和晶粒度的不同是影响低温冲击韧度不同的原因,其中晶粒度越细韧性较好;同时研究还表明,粒状贝氏体组织对韧性的影响较复杂,这取决于它的参量即小岛的形状、多少、尺寸和分布.     

10Ni8CrMoV钢临界再热粗晶区的组织与韧性

采用焊接热模拟试验及金相、透射电镜分析、能谱分析研究了10Ni8CrMoV钢一次热循环的粗晶区在经峰值温度为900℃的二次热循环后的组织与韧性特征.结果表明:由于马氏体板条间的稳定的奥氏体薄膜的存在,该钢一次热循环粗晶区在经峰值温度为900℃二次热循环作用后仍具有良好的低温冲击韧度,临界再热粗晶区未出现局部脆化现象.因发生组织遗传,其低温冲击韧度相对于一次热循环粗晶区稍有降低.     

工程机械用800 MPa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‰为18S时，HAZ具有最好的断裂韧性。随着‰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。     

焊后热处理对P122钢焊接粗晶区韧性的影响

采用焊接热模拟的方法,模拟HAZ粗晶区组织,并在不同温度下对试样进行焊后热处理,通过冲击试验及断口分析,确定P122钢合理的焊后热处理温度为750℃,其冲击吸收功值与母材的相近,韧性较好.     

新型EH40船板钢大热输入量埋弧焊焊接接头组织性能研究

对EH40船板钢埋弧焊焊接接头的组织性能进行了试验分析。结果表明：以60kJ／cm的焊接热输入量焊接，接头的强度高于母材，热影响区（HAZ）没有出现焊接软化区。HAZ的低温冲击韧度低于母材。其中靠近熔合线的粗晶区冲击值（85．2J）最低，远离熔合线4mm处的冲击值（246．0J）已接近于母材。HAZ的组织状态对接头力学性能有较大影响，母材中Ti、Nb合金元素生成的碳、氮化合物在一定程度上改善了HAZ的韧性。     

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。     

热输入对Q500CF钢板焊接热影响区组织和冲击性能的影响

通过埋弧焊试验和Gleeble热模拟试验研究了热输入对Q500CF钢热影响区(HAZ)组织和冲击性能的影响.埋弧焊结果表明,热输入为15～ 50 kJ/cm时,HAZ的-20℃冲击吸收功大于等于146 J;HAZ中熔合线(FL)处冲击吸收功最低且随热输入增大而减小.组织观察表明,随热输入增加,粗晶区组织由15 kJ/cm时的板条贝氏体(LB)和粒状贝氏体(GB)转变为50 kJ/cm时的GB组织;临界粗晶区在晶界上出现了大量l ～7 μm的M-A组元,导致低温冲击韧性恶化.Gleeble热模拟结果表明,热输入为50 ～ 70 kJ/cm时,粗晶区GB组织粗化并导致该区冲击韧性恶化.因此为确保多道焊焊接接头HAZ低温冲击韧性,焊接热输入应限制在15～50 kJ/cm之间.     

X80管线钢焊接热影响区不同区域的组织性能

通过夏比冲击试验和组织观察,研究了X80管线钢焊接热影响区不同区域的韧性分布及其原因.结果表明,焊接峰值温度低于950℃时,韧性变化不大;当峰值温度达到1300℃时,X80管线钢所对应的粗晶热影响区韧性最低,形成了局部脆化区域.引起粗晶热影响区韧性降低的原因为晶粒的显著长大和粗大M-A岛状组织的形成.     

焊接热过程和冶金过程

980MPa级高强钢焊接接头HAZ的组织和性能 采用焊接热模拟的方法,研究一种980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ不同区域,通过对各个区域的组织及相的分析,以及相应的拉伸及冲击试验,研究了此类高强钢的组织和性能。结果表明,粗晶区的冲击性能最好．细晶区的冲击性能最低,为热影响区的薄弱环节。粗晶区组织为均匀粗细相间的板条贝氏体组织;在板条贝氏体上弥散析出碳化物;板条贝氏体界厩上的奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因。     

大焊接热输入船板EH40气电立焊接头的组织和性能

研究了40mm厚大焊接热输入船板的单道次气电立焊接头的组织和性能.在焊接热输入达到350 kJ/cm条件下,粗晶热影响区由晶界铁素体和晶内形核铁素体80％～85％(体积分数)构成,其-20℃冲击吸收能量≥98 J;焊缝区由1～3 μm的针状铁素体和少量晶界铁素体和侧板条铁素体构成,其-20℃冲击吸收能量≥60 J.拉伸试验中焊接接头断在母材处,接头抗拉强度≥510 MPa.焊缝处硬度值最高,粗晶区发生部分软化.力学试验结果表明,焊接接头的各项性能均能满足要求.     

焊接热过程和冶金过程

980MPa级高强钢焊接接头HAZ的组织和性能 采用焊接热模拟的方法,研究一种980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ不同区域,通过对各个区域的组织及相的分析,以及相应的拉伸及冲击试验,研究了此类高强钢的组织和性能。结果表明,粗晶区的冲击性能最好．细晶区的冲击性能最低,为热影响区的薄弱环节。粗晶区组织为均匀粗细相间的板条贝氏体组织;在板条贝氏体上弥散析出碳化物;板条贝氏体界厩上的奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因。     

外焊温度对X80钢二次热循环后热影响区粗晶区组织与力学性能的影响

通过热模拟技术、V型缺口冲击试验、硬度实验与显微分析方法研究了外焊温度对二次热循环X80管线钢粗晶热影响区组织与性能的影响规律。结果表明:当外焊热循环峰值温度在(α+γ)两相区范围时,X80管线钢的韧性最低,明显低于一次加热粗晶区;硬度最大,明显高于一次加热粗晶区,金相组织中出现大量的粗大、富碳的M-A组元,证明内焊亚临界粗晶区出现明显脆化和硬化现象。     

二次热循环对X80管线钢焊缝粗晶区冲击韧性的影响

利用焊接热模拟技术、现代物理测试分析技术和力学性能测试等手段,研究了不同二次峰值温度下X80管线钢焊缝粗晶区冲击韧性和显微组织的变化规律.结果表明,当二次热循环峰值温度处于(α+γ)两相区范围时,X80管线钢焊缝粗晶区的韧性最低,具有明显的局部脆化倾向;引起脆化的主要原因是形成了富碳的M-A岛状组织.     

焊接热循环峰值温度及冷却速率对SA508-3钢粗晶区组织和性能的影响

针对核电设备用SA508-3钢粗晶区,采用热模拟技术研究了在不预热前提下二次焊接热循环峰值温度及冷却速率对粗晶区组织和性能的影响.结果表明,粗晶区在经历不同峰值温度及冷却速率的焊接热循环后,其显微硬度与冲击韧性起伏较大,是SA508-3钢焊接接头中性能极不稳定的区域.粗晶区在经历峰值温度600~700℃的二次焊接热循环后可以获得较好的强韧性匹配.t_8/5为10 s时,粗晶区在经历峰值温度750~950℃的二次焊接热循环后,在晶界附近形成的隐晶马氏体以及晶粒的进一步粗化,使得综合性能最差,应加以避免.     

EQ51与EQ70异种钢FCAW焊接接头低温断裂韧性研究

文中针对EQ51与EQ70异种钢平板对接多层多道药芯焊丝气保焊(FCAW)焊接接头,开展CTOD试验(-10℃),测试了EQ51与EQ70异种钢焊接接头焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性。结果表明,采用合理的FCAW焊接参数,焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性CTOD值均>0.15 mm,满足设计标准要求;其中熔合线粗晶热影响区的CTOD值相对较低(平均值为0.184 mm),细晶热影响区和焊缝区的CTOD值相对较高,表现出优异的低温断裂韧性。     

F690特厚船板钢焊接接头的组织和性能

使用自动埋弧焊技术对特厚(厚度为80 mm)F690钢板进行双面多层焊接试验,测试了焊接接头室温拉伸性能和硬度,检验了-60 ℃下Charpy冲击性能,分析了焊接接头不同亚区的显微组织。结果表明,在输入量(E)为35 kJ/cm下,F690钢未出现焊接热影响区软化现象,焊接接头的强度和韧性匹配良好。热影响粗晶区(CGHAZ)组织主要为板条状贝氏体(LB),热影响细晶区(FGHAZ)组织主要为细小粒状贝氏体(GB)。     

含铜时效钢焊接粗晶区组织与韧性分析

研究了含铜时效钢焊接粗晶区的组织与韧性,并测定了含铜时效钢焊接粗晶区连续冷却转变曲线(SHCCT曲线).结果表明,冷却速度对含铜时效钢焊接粗晶区的组织和韧性有显著影响.随着冷却速度的增加,粗晶区的组织由粗大的粒状贝氏体转变为细小的板条贝氏体;当t8/5≤40s时,焊接粗晶区无塑性转变温度低于-50℃,可获得良好的低温韧性.当t8/5＞40s时,焊接粗晶区冲击韧度显著降低,大尺寸M-A组元的增多是导致含铜时效钢韧性恶化的重要原因.