多次返修对S355J2W+N钢焊接接头性能的影响

通过试验研究,分析了不同返修焊次数对S355J2W+N焊接接头性能的影响.结果表明,焊缝进行最多6次返修后,焊接接头抗拉强度,焊缝和热影响区-40℃的冲击韧性以及焊缝、热影响区和母材的硬度值等常规力学性能仍在标准和技术规范的允许范围之内.弯曲试验结果表明,焊接接头的冷弯性能亦无起盖迹象.     

9Ni钢TIP-TIG焊接接头低温韧性研究

为研究TIP-TIG(TT)焊接技术在液化天然气（LNG）储罐用9Ni钢焊接中的应用价值,根据国标对9Ni钢埋弧焊（SAW）和TT焊接接头进行了低温夏比冲击韧性试验和裂纹尖端张开位移（CTOD）试验,并对接头进行了微观组织及CTOD试样断口分析。结果表明,TT焊缝和热影响区平均低温冲击吸收能量远高于SAW,低温冲击韧性更好。TT焊缝和热影响区CTOD特征值分别为0.455 mm和0.744 mm,SAW焊缝区和热影响区为0.621 mm和0.391 mm,CTOD特征值远高于常用工程标准要求,CTOD试样断口均为韧窝,断裂形式为韧性断裂。TT焊接时,送丝机的推拉振动送丝功能实现了对熔池的搅拌,使得焊缝金属成分更加均匀,细化了晶粒,也减少了焊接过程中气孔的产生;另一方面,TT焊接时采用钟摆型摆动方式,焊枪摆动也有助于晶粒的细化,从而提高焊接接头的低温韧性。将TT焊接技术运用到9Ni钢的焊接中,相比传统的弧焊方法,不仅能够获得高品质的焊接接头,还可以解决清根、大量打磨的问题,节省材料和人工成本,从而实现高效高质量焊接。     

钻井平台焊接接头低温CTOD韧度试验

对某钻井平台用钢的2批同一焊接工艺不同工艺参数的焊接接头进行了低温CTOD韧度试验。试验结果表明:2批焊接接头的韧度都不满足标准BS7448Part2和Offshore Standard DNV-OS-C401的要求,但2批焊接接头的韧度又有所不同。针对这种情况,分别对,批焊接接头进行了金相试验,并分析了这2批焊接接头韧度存在差异的原因。得到如下结论:对于本文所论述的焊接工艺,适当减小焊接热输入可以提高焊缝中心的韧度,但对熔合线处的韧度并无明显影响。     

提高A3钢埋弧自动焊焊接接头冷弯性能的途径

工艺试验证明,选用 H08MnA 焊丝焊接 A3钢,可提高焊接接头冷弯性能。从而改变通常使用 H08A 焊丝焊接冷弯试验难以满足要求的现象.     

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状.     

石油化工油气管道焊接接头断裂韧性评定

评定了石油化工油气管道焊接接头断裂韧性,为今后石油化工油气管道质量提升、改进提供全新的研究思路。选取壁厚15,20,25 mm的石油化工油气管道常用X80等径管材,使用熔化极气体保护焊与双面多丝埋弧焊相结合的焊接方式,分别制备AJ-1,AJ-2,AJ-3 3种焊接接头试验试件。使用CTOD断裂韧性分别测定3个试件焊缝中心、熔合线、热影响区的裂纹顶端张开位移,并使用扫描电子显微镜观察各试件断裂微观形貌,分析各试件断裂韧性受裂纹扩展量影响情况。试验结果显示：裂纹扩展量会导致焊接接头裂纹顶端张开位移增大,影响焊接接头的韧性。3种焊接接头试件的不同区域裂纹顶端张开位移均>0.15 mm,断裂韧性较高;微观形貌结果显示,壁厚为15 mm的试件AJ-1热影响区韧窝较小,且出现较大解理面,脆性与韧性断裂特征都较为明显,该试件在焊缝中心与熔合线的韧窝较小,断裂韧性较低;壁厚为20 mm的试件AJ-2在热影响区存在准解理形貌,断裂韧性降低。在焊缝中心区的韧窝斜拉区断裂韧性升高,在熔合线出现较多剪切唇,断裂韧性并不理想;壁厚为25 mm的试件AJ-3在焊接接头各个区域均出现较多大韧窝,尤其焊缝中心的...     

X70钢焊接接头不同区域低温CTOD特征值分布规律

高强度钢焊接接头焊缝中心区、熔合线区和热影响区的组织结构与元素分布的不同造成这3个区域的裂纹尖端张开位移(CTOD)及其离散性存在差异,给焊接接头可靠性评估带来挑战。对X70级高强度钢电弧焊焊接接头的上述3个区域分别进行了低温CTOD特征值测试,并对各区域CTOD特征值的分布规律进行了统计研究。结果表明,焊缝中心区的CTOD特征值离散性较小,符合对数正态函数分布规律;熔合线区域的CTOD特征值离散性最大,同样符合对数正态分布;热影响区的CTOD特征值均值最大,但更符合正态分布函数规律。     

中厚板S355J2W+N钢激光-MAG复合焊接头性能研究

试验研究了10,12,16 mm不同板厚的S355J2W+N钢激光-MAG复合焊对接接头的力学性能,并与MAG焊接头进行对比,为激光-电弧复合焊在中厚板焊接生产中的应用提供数据基础。试验结果表明,不同板厚接头的硬度、拉伸、弯曲、冲击性能均满足相关标准的要求,与MAG焊相比无显著差异,可替代目前使用的MAG焊。     

10%Cr耐热钢/镍基合金焊接接头高温疲劳性能

以某新型10%Cr 耐热钢/ENiCrFe-1镍基合金焊接接头为研究对象,对其微观组织及高温疲劳性能进行了研究。结果表明,由于10%Cr耐热钢与ENiCrFe-1镍基焊缝的微观组织和元素成分存在较大差异,在宏观视角下,二者的连接处形成了非常明显的界面;在微观视角下,发现该界面实质上是宽度约为11 μm的微观组织和元素成分过渡区;从耐热钢到镍基合金焊缝,Fe元素质量分数由 82%快速下降至20%,Ni元素质量分数从0.3%快速升高至60%;靠近耐热钢一侧的界面的微观组织含有板条马氏体等亚晶结构,而靠近镍基焊缝一侧的界面表面光洁,无亚晶结构;在高温低周疲劳状态下,焊接接头疲劳断裂于界面。     

A6N01铝合金焊接接头的微观组织与力学性能

对高速列车车体用新型A6N01铝合金进行MIG焊接,使用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度计和拉伸试验机对焊接接头的显微组织与力学性能进行观察与分析。结果表明:焊缝金属为等轴晶状的铸态组织,焊缝边缘的熔合区形成柱状晶组织。在热影响区(HAZ),过时效区的晶粒比淬火区的更为粗大,形成HAZ软化区。A6N01铝合金母材析出短棒状β′(Mg2Si)过渡强化相。HAZ析出粗大的短棒状稳定强化相β(Mg2Si)。焊缝显微硬度最低,约为65 HV。焊接接头的抗拉强度为270 MPa,断后伸长率为6.0%。     

X65管线钢焊接接头CTOD断裂韧度

根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P -V曲线来计算CTOD值 ,并对试验结果进行了讨论和总结。对显微组织的分析表明 ,共有3个HAZ试件不满足裂纹尖端不超过熔合线 0 .5mm且落在粗晶区内的要求。该结果恰好与P -V曲线和所得的CTOD值相一致 ,从而解决了试验值分散性大的问题 ,同时为ECA评估提供了重要依据 ,验证了BS74 4 8标准的合理性并体现了它的优越性。     

厚板FAB法单丝埋弧焊温度场的有限元分析

从宏观传热学出发,综合考虑坡口形式对焊接热输入影响及焊缝横断面形状特征,建立了厚板FAB法单丝埋弧焊温度场三维数值分析模型. 利用ANSYS软件对不同厚度D32钢FAB法单丝埋弧焊焊接温度场及热循环曲线进行模拟计算,对其热场特征进行了分析. 结果表明,不同焊接条件下横断面形状尺寸及热循环曲线计算结果与试验结果吻合较好,从而证明了模型的准确性和适用性;在获得良好焊缝成形条件下,随着板厚的增加,焊件上、下表面的热影响区宽度有所减小,而热循环冷却时间t_8/5变化规律不明显.     

埋弧焊条件下冷却速度对2.25Cr-1Mo钢接头性能的影响

根据不同的正火和焊后退火热处理工艺条件下,2．25Cr-1Mo钢埋弧自动焊焊接头力学性能试验结果的分析,选择合理的热处理工艺。     

不同铝含量的氩弧焊310S耐热钢板材焊接接头力学性能分析

传统的310S耐热钢焊接板材在高温下长期使用将破坏其合金表面形成的致密保护性氧化膜,使其抗高温和耐腐蚀性能降低,从而限制了其在一些苛刻复杂环境下的应用。在310S耐热钢板材中增加铝元素含量将有效提高其焊接板材在高温条件下的力学性能。采用手工钨极氩弧焊对不同铝含量的310S耐热钢板材进行焊接,利用光学金相显微镜和电子探针(EMPA)对不同铝元素含量的310S耐热钢板材焊接接头在高温条件下的力学性能进行实验研究。研究结果表明:高铝元素含量的310S耐热钢板材具有与母材一样优良的高温力学性能。同时,加铝后310S耐热钢板材具有良好的焊接性能,且无宏观裂纹、夹渣、气孔等缺陷。     

D406A钢焊接接头断裂韧度测试

根据英国标准BS7448断裂韧度试验标准,采用多试样法,测试了D406A超高强度钢焊接接头的J-R曲线.取尺寸为B(板厚)×2B、缺口方向为板厚方向、带预制疲劳裂纹的标准试样进行三点弯曲试验.测试试件焊缝和热影响区的载荷-施力点位移曲线,从而得到J积分.然后对数据点进行拟合得到J-R曲线,计算出J积分临界值,从而解决了由于板厚不足而无法直接测试焊接接头临界应力强度因子的问题,为固体火箭发动机壳体设计提供依据.     

高强厚板S620Q桥梁用钢焊接接头组织及力学性能

采用实芯80%Ar+20%CO2气体保护焊对40 mm厚S620Q桥梁用钢板进行多层多道焊接,利用光学显微镜和扫描电镜等分析手段研究焊接接头组织及力学性能。结果表明,从X形焊根到盖面焊道,焊缝组织由针状铁素体(AF)+粒状贝氏体(GB)转变为粗大AF+GB,强度先增大后减小。粗晶热影响区(CGHAZ)主要组织为板条状贝氏体、马氏体和GB。二次热循环温度在(α+γ)临界区时,粗晶区晶界处生成了不规则、岛状M-A和贝氏体,部分淬火区晶界处为GB。-20℃接头CGHAZ冲击韧性值高于焊缝,焊缝断口形貌为韧窝+少量解理,CGHAZ纤维区为大的韧窝,放射区为解理+少量韧窝,在小的撕裂刻面上有二次裂纹。CGHAZ晶界处不规则、岛状M-A对韧性损害较小,脆性解理断裂起源于晶内,而不是晶界。     

船用薄板焊接接头残余变形有限元模拟

运用热弹塑性有限元法,对不同焊接工艺条件下板厚6 mm的AH36钢薄板焊接接头残余变形进行了有限元模拟研究.结果表明,使用不同的焊接方法,纵向挠曲变形和角变形量发生显著变化,采用单一CO2气体保护焊,焊接残余变形量较小;采用CO2气体保护焊+埋弧焊的混合焊方法,焊接残余变形量有所增大;在焊缝背面施加雾化水冷,可以有效控制焊接残余变形,尤其对于控制采用单一CO2气体保护焊的角变形成效显著.为了验证有限元模拟结果的准确性,采用与有限元模拟完全相同的工艺条件对AH36钢薄板进行了焊接残余变形试验,试验结果与数值模拟结论存在一定误差,但基本变化趋势一致,表明采用有限元模拟技术可以预测AH36钢薄板焊接残余变形.     

超低碳9Ni钢焊接接头低温韧性

针对新研制的通过淬火、中间淬火和回火处理工艺获得的超低碳9Ni钢,对其进行了实际焊接接头和模拟焊接热影响区低温韧性的研究.经-196℃低温夏比V形缺口冲击试验、金相显微观察、透射和扫描电镜分析.结果表明,单道焊粗晶区组织为粗大的板条状马氏体,低温冲击韧性较低.多道焊热影响区组织中,在马氏体板条间析出了逆转奥氏体,这种呈弥散分布的逆转奥氏体能细化晶粒、提高焊接热影响区的低温韧性.认为采用小热输入、多层焊、低的层间温度,可使焊接接头获得高的低温冲击韧性.     

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件.采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接.结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电...     

船用铝/钢焊接接头BC-MIG电弧增材制造工艺

选用直径1.2 mm的4043铝焊丝为增材材料,2 mm厚的Q235镀锌钢板为基板,研究BC-MIG电弧增材制造工艺. 将得到的铝/钢焊接接头与6061铝合金板材进行焊接,得到的T形材结构成形美观. 利用光学显微镜和显微硬度仪分别对接头的组织形貌和硬度分布进行分析. 结果表明,由于温度梯度和冷却速率的差异,界面层处铝侧为竖直向上生长的树枝晶状组织,中部呈现结晶方向相对杂乱的晶枝结构,顶端组织晶粒较为细小且生长无方向性. 沿着钢母材区域至界面中间层,再至铝合金区域,接头硬度先增加后减小至趋于平缓,在铝/钢界面结合层区域硬度达到最大142 HV.