690MPa级海洋平台用钢手工电弧焊条熔敷金属性能分析

针对690 MPa级海洋平台用钢采用编号为690-H手工电弧焊条进行焊接,应用光谱分析法、Lepera试剂腐蚀法以及光学金相显微镜观察分析,对熔敷金属的性能进行了研究。分析了合金元素、M-A组元的形态对熔敷金属性能的影响。结果表明:采用690-H焊条焊接时,690 MPa级海洋平台用钢低温力学性能符合要求,但还需做如下改进:应适当降低焊缝金属Cr、Mo、Si含量,提高Ni含量及适当快冷以减少块状M-A组元数量,从而进一步改善焊缝金属的硬度,提高其低温韧性。     

海洋平台用高强钢焊条电弧焊焊缝金属性能分析

针对海洋平台用690 MPa级高强钢采用690-B焊条进行焊条电弧焊,对焊后的试件进行了-50℃低温力学性能试验。测试并分析了焊缝金属化学成分和内部组织,并研究合金元素、M-A组元对熔敷金属低温韧性的影响。结果表明:该级别高强钢熔敷金属合金元素含量适当,内部组织主要由贝氏体和少量粒状贝氏体组成,M-A组元以颗粒状及少量块状存在,且均匀分布,无方向性,使得焊缝低温韧性良好,表明690-B焊条满足海洋平台用690 MPa级高强钢焊接施工要求。     

焊接材料对海洋平台用高强钢接头组织和低温韧性的影响

针对690 MPa级海洋平台用高强钢,分别采用编号为690-1和690-2两种手工电弧焊焊条进行焊接。对焊接接头进行了-50℃低温力学性能试验,对比分析了两种焊接材料下焊缝金属合金元素和内部组织对焊接接头低温韧性的影响。研究结果表明:690-2焊缝金属合金元素含量更为合理,且内部组织主要由贝氏体和少量粒状贝氏体组成,M-A组元以颗粒状及少量块状存在,且均匀分布无方向性,使得焊接接头低温韧性较690-1优越,表明690-2焊条更适合海洋平台用690 MPa级高强钢焊接生产要求。     

热输入量对一种新型药芯焊丝熔敷金属组织及冲击韧性的影响

采用自行研究开发的一种新型药芯焊丝,通过实验室大热输入焊接实验,研究分析了热输入量对焊缝熔敷金属组织与冲击韧性的影响规律.结果表明:在大热输入焊接条件下,熔敷金属中形成了大量细小、弥散分布的夹杂物,夹杂物周围诱导生成的大量相互交叉互锁的针状铁素体晶粒,这是焊缝熔敷金属具有较高低温冲击韧性的主要原因;随着焊接热输入量的增加,尺寸为1μm以下的夹杂物数量减少,1μm以上夹杂物分布无显著变化,针状铁素体形核点减少,熔敷金属中针状铁素体晶粒尺寸略有增加、低温冲击韧性略有降低.     

65kg级低合金高强钢用焊条的研制

研制了一种用于铜沉淀强化型低合金高强钢配套用焊条,其抗拉强度为65 kg级(≥650 MPa)。对其熔敷金属力学性能、熔敷金属扩散氢含量等性能进行了研究,研究结果表明,研制的65 kg级低合金高强钢用焊条熔敷金属及对接接头力学性能良好、扩散氢含量低(≤5 m L/100 g)。     

4YQ690级埋弧焊焊接材料国内外对比试验

采用国内外两种4YQ690级埋弧焊接材料分别进行了熔敷金属及焊接接头性能试验,对两种焊接材料熔敷金属的化学成分、力学性能及焊接接头的微观组织及力学性能进行了分析研究。结果表明:通过对比国内外两种焊接材料发现熔敷金属化学成分设计上有一定差异,但焊缝金属的微观组织及力学性能接近;在设定的工艺条件下焊接WQ690E钢板,焊接接头各项性能全面满足ABS及CCS船级社规范中4YQ690级的相关要求。     

440 MPa级高强钢焊条熔敷金属组织与低温冲击韧性研究

为满足440 MPa级高强钢对焊接材料的需求,研制了三种焊条,并进行了熔敷金属焊接试验,使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究了熔敷金属组织与低温冲击韧性.结果表明,随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,熔敷金属的-40℃平均冲击吸收功从35.7 J逐渐增至96.3 J,低温冲击韧性逐渐提高;随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,虽然熔敷金属中M₂₃C₆型碳化物含量逐渐增大,但是熔敷金属的CCT曲线逐渐右移,相变温度逐渐降低,使得针状铁素体含量逐渐增加,铁素体板条尺寸逐渐减小和板条间交织状分布趋势逐渐增强,M-A组元含量及尺寸逐渐减小,是低温冲击韧性逐渐提高的主要原因;含Cu熔敷金属中夹杂物外层会形成CuS,针状铁素体形核更容易,有利于低温冲击韧性提高.     

焊接方法对Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属组织和性能的影响

分别采用钨极氩弧焊(TIG焊)和熔化极活性气体保护焊(MAG焊)方法制备了785 MPa级Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射仪对熔敷金属的组织类型和晶体学特征进行了详细的表征分析,结果表明,采用不同焊接方法制备得到的熔敷金属组织均为贝氏体,但钨极氩弧焊熔敷金属(DM-TIG)中出现大量聚合贝氏体;由于焊接过程中使用的保护气体不同,熔化极活性气体保护焊熔敷金属(DMMAG)中存在大量夹杂物.经过电子背散射衍射分析结果表明,相比于DM-TIG,DM-MAG中由于存在大量自催化形核现象,晶体学取向非常复杂.力学性能测试结果表明,DM-MAG中大尺寸夹杂物在冲击过程中作为裂纹源,从而导致DM-MAG的韧性明显低于DM-TIG,实际工程应用中对于低温韧性要求较高的结构部件应合理选择焊接方法.     

Q690抗震耐蚀钢埋弧焊熔敷金属性能研究

研究了道间温度、焊接热输入对Q690高强抗震耐蚀钢埋弧焊熔敷金属性能的影响,推荐出适合该钢的最佳埋弧焊工艺.当道间温度低于100℃,熔敷金属拉伸重复出现脆断现象,道间温度高于100℃未出现脆断,应用扫描电镜分析认为断口位置为氢致脆断,对缺陷中心夹杂物能谱分析,结果表明该夹杂物为非金属夹渣.通过控制焊接电流和焊接速度,研...     

Al和Mg元素对吉帕级熔敷金属组织和力学性能的影响

针对吉帕级熔敷金属韧性不足的现状,设计了4组焊丝,研究了Al,Mg元素对金属粉芯焊丝熔敷金属组织和力学性能的影响. 采用扫描电子显微镜对熔敷金属的显微组织进行了表征,通过力学性能测试表征了熔敷金属的力学性能. 结果表明,熔敷金属主要由马氏体、贝氏体构成. 随着熔敷金属中Al,Mg元素的添加量由0Al-0Mg增加至0.3Al-0.9Mg,其氧含量由0.0308%降为0.0143%,聚合贝氏体含量减少,板条马氏体含量增加. 夹杂物由传统的以Fe,Al,Si,Mn等元素的氧化物转变为以Al,Mg氧化物为主的球形细小夹杂物(MgO·Al₂O₃). 0.3Al-0.9Mg组与0Al-0Mg组相比较,夹杂物的平均尺寸降低了0.13 μm,抗拉强度增加了152 MPa,冲击吸收能量增加了11 J (?20 ℃).     

焊剂碱度对埋弧焊熔敷金属性能的影响

采用两种碱度3.4、1.6的焊剂进行桥梁钢Q500q E的埋弧焊熔敷金属试验,分析了焊剂碱度对焊接工艺性、熔敷金属微观组织和力学性能的影响。结果表明,低碱度焊剂的脱渣性和熔池流动性优于高碱度焊剂。降低焊剂碱度提高了熔敷金属中Si、Mn和O含量,且使得夹杂物尺寸变大,数量增大。低碱度焊剂增加了熔敷金属中的贝氏体比例,降低了针状铁素体比例,增加了M-A组织,因而提高了熔敷金属的强度,恶化了其低温冲击韧性。     

焊接方法对1000MPa级熔敷金属组织及力学性能的影响

在相同热输入下分别采用熔化极活性气体保护焊(MAG)和钨极氩弧焊(TIG)进行1 000 MPa级熔敷金属试验,通过光学显微镜、透射电镜及断口分析等手段研究焊接方法对其组织和性能的影响. 结果表明,MAG焊熔敷效率明显高于TIG焊,MAG焊中出现了明显的"指状熔深". MAG焊熔敷金属及道间热影响区组织明显较TIG焊粗化. TIG焊熔敷金属组织细化、分布取向多样化且均匀分布的较多残余奥氏体是TIG焊低温冲击韧性优异的原因之一;MAG焊中生成大量非金属夹杂物易成为解理断裂起裂源,是导致熔敷金属冲击韧性恶化的因素之一. TIG焊力学性能明显优于MAG焊,这与焊接方法所导致的组织构成及夹杂物有直接关系.     

碱性气保护药芯焊丝低温韧性的影响

本文研究了微量元素对碱性气保护药芯焊丝熔敷金属金相组织及夹杂物的影响，指出适量的微量元素Ｔｉ、Ｂ可改善熔敷金属的组织形态，并使夹杂物细小分散，提高焊缝金属的低温韧性     

Zr对海底管线钢焊丝熔敷金属组织和冲击韧性的影响

制备了4种不同Zr含量的自保护药芯焊丝,采用自保护焊接方法制作了熔敷试板。研究了Zr含量对自保护药芯焊丝熔敷金属组织和冲击韧性的影响。结果表明,添加Zr后熔敷金属夹杂物主要为Al-Mg-Zr的氮化物和氧化物;随着Zr含量的增加,熔敷金属组织逐渐均匀细化,且针状铁素体占比逐渐增加,夹杂物数量增加、尺寸减小。夹杂物和晶粒的细化以及针状铁素体的增多是熔敷金属冲击韧性提高的主要原因,当Zr添加量为2%时,熔敷金属在-40℃下平均冲击吸收能量可达132J。     

Cr-Mo-V 钢焊条中 Si 对焊缝性能和工艺性的影响

为了改善采用焊条电弧焊工艺焊接2．25Cr-1Mo-0．25V钢的熔敷金属的低温冲击性能,特别是-30℃低温冲击性能,以及熔敷金属的步冷回火脆性,同时能够更好地掌握和了解该类焊条的操作特性。文中以CMA-106HD焊条为例,在焊接过程中采用了不同的操作方式对不同批号的焊接材料进行了试验和分析,同时采用该类焊条对不同厚度的该类铬钼钒钢试板进行了焊接工艺评定。通过对焊缝熔敷金属进行化学成分分析和步冷试验,研究了焊缝金属中Si含量的变化对焊缝的低温冲击的影响,同时以此来分析焊条的工艺性。结果表明,对于不同Si含量的焊条,可以采用不同的焊接参数和操作技巧来有效控制熔敷金属中的Si含量,从而提高焊缝金属的综合性能。     

保护气对1000MPa级熔敷金属组织及力学性能的影响

研究了不同保护气(Ar+5%CO2,Ar+10%CO2,Ar+20%CO2和Ar+30%CO2)对1000 MPa级高强熔敷金属组织及强韧性的影响.结果表明,当CO2含量为20%时,熔敷金属力学强韧性最佳,屈服强度为980 MPa,室温冲击功为72.6 J,-40℃冲击功为52 J.组织观察和分析结果表明,随着保护气中CO2含量增加,熔敷金属组织中贝氏体板条含量增多,且贝氏体板条分布形态由平行状向交织状转变,交织状贝氏体板条分割细化原奥氏体晶粒,从而细化马氏体板条.贝氏体含量和马氏体/贝氏体板条的分布形态是决定熔敷金属力学性能的根本原因.贝氏体含量并非越多越好,存在最佳含量比例;随着保护气CO2含量的进一步增加,熔敷金属夹杂物数量增加,尺寸增大,且主要成分含量发生变化.当保护气中CO2含量为30%时,出现较大尺寸的夹杂物,导致熔敷金属韧性降低.     

建筑用耐火钢焊条J460FR的研制

为解决南京钢铁股份有限公司研制的Q460FRE耐火钢的焊接问题,进行配套焊接材料J460FR焊条的研制.研究了不同化学成分下焊条熔敷金属的力学性能,以及Mo含量对熔敷金属抗二次火灾能力的影响,并对新研制的J460FR焊条进行了焊接工艺评定.结果表明:J460FR焊条的熔敷金属具有良好的综合力学性能和一定的耐火能力;Mo...     

微量元素对碱性气保护基芯焊丝低温韧性的影响

本文研究了微量元素对碱性气保护药芯焊丝熔敷金属金相组织及夹杂物的影响，指出适量的微量元素Ｔｉ、Ｂ可改善敷金属的组织形态，并使夹杂物细小分散，提高焊缝金属的低温韧性。     

焊接热输入对核电用低合金钢焊条熔敷金属力学性能的影响

针对核电用低合金钢焊条CHE608HR2,采用改变焊接热输入的方法,借助金相显微镜,研究了焊接热输入对其熔敷金属力学性能及组织的影响。结果表明,熔敷金属力学性能随着焊接热输入量增大而降低,焊接热输入大于32 kJ/cm时,熔敷金属力学性能下降明显;焊接热输入小于等于25 kJ/cm时,熔敷金属力学性能最优。     

低温钢焊条W107DR的研制

通过优化焊条熔敷金属中的主要化学成分,提高了3.5％ Ni低温钢配套焊条熔敷金属的低温冲击韧性;研制了WI07DR低温钢焊条,其熔敷金属的冲击性能达到了进口焊条的实物水平.