浅谈Q345钢构件埋弧焊焊接工艺

随着焊接技术的日益发展,埋弧焊在焊接技术领域中已成为不可缺少的焊接工艺方法之一。本文通过分析Q345钢的性能具体焊接Q345钢构件为例,来说明Q345钢构件埋弧焊的焊接工艺,希望Q345钢的焊接工艺能得到进一步的发展。     

Q345/316L钢焊接接头的腐蚀性能

目前,对Q345/316钢焊接接头腐蚀性能的研究报道较少。采用手工电弧焊焊接Q345钢和316L钢,并以不同温度作时效处理,利用高温高压釜腐蚀失重法研究了焊接接头在3种盐度模拟海水中的腐蚀性能。采用体视显微镜和扫描电镜观察了焊接接头整体及不同区域的腐蚀形貌并分析其机理。结果表明:在模拟海水中,Q345/316L钢焊接接头中Q345钢侧热影响区发生点腐蚀,随Cl-浓度升高,腐蚀程度加剧;在同一盐度海水中,经不同温度时效处理的焊接接头的腐蚀速率不同,250℃时效处理后的最低,而550℃时效处理的最高;焊接接头腐蚀产物膜的主要成分为Fe3OOH。     

Q345D钢结构梁腹板对接接头裂纹分析

Q345D钢结构梁腹板对接接头热影响区出现了长约100mm的裂纹。采用金相方法观察了接头热影响区和母材的组织以及裂纹的宏观形貌，采用扫描电镜观察了裂纹的微观形貌以及对微区的化学成分分析。分析结果表明，焊接接头热影响区没有形成淬硬组织。裂纹两侧出现了一定宽度的脱碳层，脱碳层内部出现了二次氧化产物。该裂纹并不是焊接过程产生的裂纹，而是钢坯轧制以前其表面已存在微裂纹所致。     

30CrMnSiNi2A与Q235异种钢焊接接头组织与性能分析

目的探讨30CrMnSiNi2A与Q235异种钢焊接接头的组织与性能。方法采用手工电弧焊对两者进行焊接,为了获得性能良好的焊接接头,焊前对其进行焊前预热,焊后对其进行焊后退火。通过X射线探伤检测,拉伸、冲击试验,显微硬度检测及光学显微镜金相分析等一系列工艺试验,对焊接接头进行研究。结果焊缝质量等级达到Ⅰ级;焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体组织;30CrMnSiNi2A侧热影响区组织为回火索氏体,粗晶区组织片层厚度大于细晶区组织片层厚度;Q235侧热影响区由不完全重结晶区、细晶区、粗晶区组成。结论 30CrMnSiNi2A与Q235钢焊接后,获得了工艺性、力学性能良好的接头,可运用于2种材料焊接的实际生产。     

Q345B钢堆焊层组织及性能研究

本课题以低合金高强度钢Q345B为基体,采用熔化极气体保护焊方法进行堆焊,采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段,研究不同堆焊层数下的堆焊层及热影响区的组织、形貌、成分及硬度的变化。试验结果表明,堆焊层组织主要为铁素体和珠光体,从靠近母材的堆焊层到外部堆焊层的珠光体含量逐渐增加,堆焊层的硬度也逐渐增加。     

减锰增钒对Q345塔材用钢冲击韧性的影响

针对不同锰、钒含量的Q345塔材用钢进行了微观组织和冲击性能分析。结果表明:锰含量较高(1.49%(质量分数))时,钢中形成的珠光体团和铁素体晶粒尺寸较大;添加钒可以明显细化珠光体团和铁素体晶粒。在相当的情况下,增加较多的锰能提高钢的冲击性能,而增加少量的钒却能显著提升钢的冲击性能。钢样的断口都呈现韧窝状断口,而钒含量较高时,断口上韧窝尺寸相对细小和均匀。     

Q960E超高强钢焊接接头组织和性能研究

目的 对Q960E超高强钢的焊接工艺进行研究以获得高强高韧的焊接接头。方法 选择超高强钢Q960E作为母材、FK1000ER120S–G焊丝作为填充材料进行MAG焊,采用改变焊接电流的方式来研究焊接热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果 当焊接电流为155～230 A时,均获得了全焊透无明显缺陷的焊缝。随着焊接热输入的增大,焊接接头中各亚区宽度增大,其中焊缝区变化最为显著,在最小热输入条件下焊缝宽度为3.98 mm,在最大热输入条件下焊缝宽度增至5.53 mm。对焊接接头进行组织分析发现,焊缝组织主要为针状铁素体和板条马氏体;完全相变区组织主要为板条马氏体;未完全相变区组织主要为回火马氏体和部分重结晶形成的马氏体。硬度测试表明,在热影响区的回火区发生了软化现象,最低硬度仅为290HV;在完全相变区发生了硬化现象,硬度最大值可达500HV。在不同热输入条件下,焊接接头各亚区硬度变化趋势一致,焊接接头抗拉强度为995～1 076 MPa,拉伸试验均断裂在热影响区,断后伸长率为9.33%～10.21%,断裂时存在颈缩现象,为韧性断裂。随着热输入的增加,粗晶区马氏体板条束宽度增大,未完全相变区...     

焊接热输入对Q345R钢接头湿硫化氢应力腐蚀敏感性的影响

实际焊接过程中焊接参数会影响焊接热输入,进而影响焊接接头的显微组织和性能.为此,研究了一系列焊接热输入条件下Q345R钢焊接接头的显微组织及其在湿硫化氢环境中的应力腐蚀敏感性.结果表明:当焊接热输入从44.2 kJ/cm增加到49.7 kJ/cm时,铁素体晶粒增大;当焊接热输入达到55.3 kJ/cm时,焊缝区组织出现了针状铁素体;在湿硫化氢环境下慢应变速率拉伸,所有焊接热输入下的焊接接头均出现明显的应力腐蚀开裂,同时发现在相同浓度的湿硫化氢环境下,当焊接热输入从44.2 kJ/cm增加到49.7 kJ/cm时,焊接接头的应力腐蚀敏感性指数随之增大,当焊接热输入增大到55.3 kJ/cm时,由于焊缝区出现了针状铁素体,使其应力腐蚀敏感性得到缓解.     

Q345钢复合涂层耐蚀性能及显微组织研究

在Q345钢试样上喷涂无机富锌底漆、环氧云铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆复合涂层,采用盐雾试验测试涂层的耐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌,并计算腐蚀速率,采用电子探针分析技术(EPMA)对腐蚀介质的渗透原理进行了研究。结果表明:盐雾试验后,涂覆复合涂层试样的腐蚀速率仅为基材的6%左右,且表面形貌整体质量较好,仅预制划痕处腐蚀程度加重,腐蚀产物呈絮状,微观结构疏松,但腐蚀后涂层与基体宏观附着良好;Cl-可以穿透底漆到达金属基体,对金属产生腐蚀,而中间漆和面漆能够有效地阻止腐蚀溶液的渗透。     

Q345钢CO2气体保护焊接工艺研究

以Q345钢的CO2气体保护焊的工艺为例对其进行了分析与研究。通过工艺参数的优化选择，不仅能减少焊接过程中的常见问题，而且有效减少焊接缺陷的出现，并能提高生产效率。节约生产成本。     

焊接工艺参数对Q345钢平板焊接残余应力的影响

为研究焊接工艺参数对Q345钢平板焊接残余应力的影响,对采用药芯焊丝半自动焊接后的8 mm厚平板焊缝结构进行仿真模拟,在经验数值范围内设置不同的焊接工艺参数值,分析平板在横向和厚度方向的焊接残余应力分布情况。研究结果表明:横向的最大焊接残余应力分布在热影响区,且随着焊接速度的增大和焊接层间温度的降低而降低;沿厚度方向的最大焊接残余应力为115.92 MPa,位于平板中间层,随着焊接速度的增大而先减小后增大;平板焊接在横向的残余应力远大于厚度方向的应力。根据焊接残余应力的变化情况,运用二元回归分析法对横向和厚度方向的最大焊接残余应力进行函数拟合与检验,并开展多因素拟合模型的分析,得到焊接速度和焊接层间温度对焊接残余应力的综合影响规律。通过研究残余应力的变化趋势可选定焊接残余应力最小时的工艺参数范围,实现焊接工艺参数优化。     

Q345B钢焊缝金属的显微组织分析

采用E5015焊条以手工电弧焊对Q345B钢的角焊缝进行焊接,阐述了焊缝中宏观组织的层间偏析,结晶形态的层间、层内差异,微观组织的差异以及对性能的影响研究,以利于焊接工艺人员对焊接工艺及参数的选择。在多层焊的打底层中注重对于层间温度的控制,制定合理的焊接工艺参数进行现场焊接,从而保证产品的焊接质量。     

不同淬火温度下NM500/Q345复合板耐磨层的摩擦磨损性能研究

耐磨钢/碳钢复合板不仅具有高强耐磨的双重性能优势,还可以降低能耗及生产成本.针对不同淬火工艺研究该复合板耐磨层NM500的耐磨性,对NM500/Q345复合板进行不同淬火温度下的干滑动摩擦磨损试验.借助显微硬度计测量试样表面的硬度,利用扫描电子显微镜(SEM)、白光干涉三维表面轮廓仪等分析该复合板耐磨层NM500的金相组织、磨痕的宏/微观形貌以及磨损机理.研究结果表明,当淬火温度为860～920℃时,淬火前后的硬度差别很大,淬火后的试样相比淬火前的试样硬度有很大的提高,随温度的上升先增加再降低,在温度为880℃时达到最高;摩擦因数曲线完全符合标准的干滑动摩擦磨损曲线,先快速上升然后有一定程度下降,最后趋于平稳;淬火后的磨损体积相比于淬火前会有很大程度减小,在淬火温度为860℃时,磨损量最少,耐磨性最好.     

铝/镀锌钢搅拌摩擦铆焊接头组织与力学性能

为实现铝钢之间的优质连接,采用搅拌摩擦铆焊新方法对6061铝合金和DP600镀锌钢进行搭接点焊,利用扫描电子显微镜、能谱仪及拉伸试验对接头的微观组织及力学性能进行了研究.结果表明:接头成形平整美观,中心没有匙孔;接头包含铆接区和扩散区,其中在铆接区铝合金以铝柱的形式嵌入到钢板的圆孔中,形成了一个"铝铆钉",底部有富铝的α固溶体偏聚,圆孔四周形成扩散区,铝和钢形成了冶金结合,依靠金属间化合物Fe Al3连接在一起;接头有3种断裂形式,在最佳工艺参数下接头的抗剪力达到8.2 k N;铝柱上断口的微观形貌是被拉长的韧窝,扩散区的断口由灰色基体和白色颗粒组成.     

减锰增钒对Q345塔材用钢冲击韧性的影响

针对不同锰、钒含量的Q345塔材用钢进行了微观组织和冲击性能分析。结果表明:锰含量较高(1.49%(质量分数))时,钢中形成的珠光体团和铁素体晶粒尺寸较大;添加钒可以明显细化珠光体团和铁素体晶粒。在相当的情况下,增加较多的锰能提高钢的冲击性能,而增加少量的钒却能显著提升钢的冲击性能。钢样的断口都呈现韧窝状断口,而钒含量较高时,断口上韧窝尺寸相对细小和均匀。     

The effect of microstructures on fatigue crack growth in Q345 steel welded joint

It is a traditional that the fatigue crack growth behavior is sensitive to microstructure in threshold regime, while it is sensitive to R‐ratio in Paris regime. Fatigue test is carried out for welded joints of a Q345 steel where the compact tension specimens with 3.8 and 12.5 mm thickness are used, and comparisons of fatigue crack growth behavior between base metal and a few different locations in the welded joint are considered in Paris regime. Welding residual stresses are removed by heat treatment to focus the study on the microstructural effect. It is shown that fatigue crack growth rate (FCGR) in the base metal is not sensitive to R‐ratio, but the FCGR increases in the overheated zone, the fusion zone and the weld metal zone with R‐ratio increasing. To the low R‐ratio, FCGR in the three zones is smaller than that in the base metal, but they approximate the same with base metal under the high R‐ratio. The mechanism of fatigue crack growth is analyzed through crack path in microstructures and SEM fractograph. The coarse‐grained ferrite in the base metal is of benefit to relaxation of the average stress at the crack tip, and the fatigue crack growth predicts branching and deflection within above different locations in the welded joint. These tortuous crack paths with crack branching and deflection will promote crack closure as well as crack‐tip stress shielding and then resulted in higher crack growth resistance.     

Q345钢奥氏体连续冷却转变曲线(CCT图)

研究了Q345钢连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能,为制定生产工艺提供参考依据.利用膨胀法结合金相-硬度法,得到不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线和相应的金相组织及硬度,用DTA法及膨胀法测定其临界点Ac1、Ac3以及Ms,获得了Q345钢的连续冷却转变曲线(CCT图).由CCT图和不同冷却速度的显微组织照片可知,当冷却速度比较低时,形成较粗大的块状铁素体和珠光体,当冷却速度大于0.5℃/s时出现贝氏体,形态似针状铁素体,其形成温度在450~600℃左右,当冷却速度大于20℃/s时,发生马氏体转变,马氏体转变点约为400℃.     

Q345R钢焊缝区大气腐蚀行为研究

研究了储罐钢Q345R钢焊缝区的大气腐蚀特征,并通过极化曲线和交流阻抗技术对比分析了热影响区、焊缝和母材的腐蚀行为,结合扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪对样品表面腐蚀微观结构和组成进行表征。研究结果揭示:母材的腐蚀敏感性最大,焊缝区较热影响区相比更耐蚀。腐蚀倾向与显微组织存在一定关系,焊缝区的显微组织为粒状贝氏体与针状铁素体,因该区域组织细化明显降低该区域的腐蚀敏感性,同时因焊接工艺使焊缝处几乎成为无孔区,母材处存在的微孔隙会导致母材具有更高的腐蚀速率。