0Cr18Ni9不锈钢脉冲Nd:YAG固体激光焊和TIG焊焊缝耐腐蚀性能对比研究

利用硫酸-硫酸铜溶液对0.6mm厚304不锈钢Nd:YAG固体脉冲激光焊焊接接头耐腐蚀性能进行了试验研究,并与其TIG焊焊接接头及母材的耐腐蚀性能做了对比分析.结果表明,通过腐蚀前后显微组织发现母材没有晶间腐蚀现象,脉冲激光焊焊缝有轻微腐蚀,而TIG焊焊缝在晶界出现了较为明显的晶间腐蚀沟,腐蚀沟沿晶界有网状分布特征.通过腐蚀前后的显微硬度比较发现,脉冲激光焊焊缝最大硬度大于TIG焊焊缝,大于母材,TIG焊焊缝有部分低于母材的硬度区.提出了提高304不锈钢激光焊焊缝耐晶间腐蚀性能的方法和措施.     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

AA6061-T6合金搅拌摩擦焊搭接接头的腐蚀性能评价（英文）

采用氯化钠+过氧化氢溶液浸泡试验研究AA6061-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的腐蚀行为。采用循环动电位极化测试、扫描电子显微镜和能谱仪表征腐蚀形貌,揭示焊接区与基体合金的腐蚀机理。研究了焊接接头的显微组织和剪切强度。结果表明,与基体合金相比,焊接区在腐蚀溶液中会发生晶间腐蚀和点蚀。搭接剪切测试结果表明,所得焊接接头的拉伸剪切强度为128 MPa,超过基体合金强度的60%。电化学测试结果表明,焊核区和热影响区的保护电位比点蚀电位更负,说明焊核区与热影响区点蚀的趋势不强。基体合金抗腐蚀性比焊缝区的强,而热影响区的抗腐蚀性最差。点蚀主要源于金属间化合物边缘,因为与铝基体相比,金属间化合物的自腐蚀电位更高而成为阴极。由于焊缝区的金属间化合物增加,腐蚀电偶增加,焊缝的抗腐蚀性降低。     

Al-10Sr合金焊接接头组织和性能分析

分别采用TIG焊和火焰钎焊焊接了铝锶合金,并比较了焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明,在铝锶合金的TIG焊焊缝中,均匀分布着Al4Sr、Al2Sr两相混合物针状组织;而在火焰钎焊的焊缝中,未出现典型的针状组织.由于TIG焊焊缝中针状相的弥散析出,引起Sr元素再分配,并强化焊缝基体,使得TIG焊焊缝的硬度远高于母材;TIG焊接接头的抗拉强度为78.44 MPa,拉伸断口显示母材中心有局部未焊透现象.采用火焰钎焊焊接铝锶合金时,能获得焊缝表面成形良好、无焊接缺陷的焊接接头,接头抗拉强度为72.07 MPa,达到TIG焊的抗拉强度水平.     

镍基合金低温碳钢复合管焊接接头性能研究

采用GTAW打底+SMAW填充的焊接方法对镍基合金低温碳钢复合管进行对接焊试验,焊后分别对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击、宏观、晶间腐蚀、化学成分分析和微观金相等试验。结果表明:焊接接头力学性能良好;焊缝显微组织为单一奥氏体组织,无有害的第三相存在;焊缝晶间平均腐蚀速率为0.525 7 mm/年,表明焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。     

304N2不锈钢管全位置A-TIG焊接工艺

A-TIG焊接是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊接技术。与常规TIG焊相比,A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量良好及成本低廉等优点。采用A-TIG焊接技术对核电常用的304N2高强度不锈钢管道进行全位置焊接,对焊接接头进行超声波探伤检测、显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明,对于不开坡口6 mm厚的304N2高强度不锈钢管采用A-TIG焊接,可实现一次焊透、单面焊双面成形,同时获得外观良好的焊缝,接头显微组织和力学性能均优于常规TIG焊接,且其力学性能均达到标准要求。     

激光焊对C-22哈氏合金焊缝抗腐蚀性能改进的研究

传统TIG焊技术焊接C-22哈氏合金导电辊,焊缝抗腐蚀性较差,严重影响了其使用寿命.为了提高焊缝抗腐蚀性,采用激光焊技术,焊后对焊缝进行固溶处理,采用电化学和化学腐蚀试验,分别测量了激光焊和TIG焊的腐蚀电位及腐蚀速率.结果表明C-22哈氏合金激光焊焊缝的抗腐蚀性能得到显著提高,这说明采用激光焊焊接哈氏合金有利于焊缝抗腐蚀性能的改进,从而为激光焊焊接哈氏合金导电辊的实际应用提供了技术支撑.     

2205/X65复合管焊接工艺及焊接接头组织性能研究

针对2205双相不锈钢与X65管线钢在化学成分、物理性能和组织性能差异很大,造成复合管焊接接头力学性能与腐蚀性能降低的问题,进行2205/X65复合管自动焊研究,决定采用多层焊技术:覆层和过渡层采用TIG焊,基层采用MIG焊。观察2205/X65复合管焊接接头的金相组织后发现:过渡层焊缝组织主要是奥氏体+鱼刺状和蠕虫状铁素体;覆层焊缝组织是铁素体+针状、块状的奥氏体;母材、焊缝和HAZ中的铁素体含量控制在40%～55%。基层与覆层焊缝过渡区域有一个宽度约为20μm的过渡层。焊接接头具有良好的拉伸和冲击等力学性能,其晶间腐蚀性能也满足标准和工程实际要求。     

Q235B/SUS304螺旋冶金复合管埋弧焊接头的组织和性能

采用埋弧焊接(SAW)工艺对规格为610 mm×(6+1) mm的Q235B/SUS304螺旋冶金复合管(基层碳钢厚6 mm,复层不锈钢厚1 mm)进行了试制生产试验。利用OM,SEM研究了复合管焊接接头各区微观组织特征,并测试了焊接接头力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,研究开发的埋弧焊接工艺能有效抑制合金元素稀释,使得复合管复层焊缝金属合金成分保持在合理水平。复层焊缝金属微观组织为针片状奥氏体+条带状或蠕虫状铁素体,基层焊缝金属区微观组织为少量先共析铁素体+细小针状铁素体,碳钢焊缝热影响区(HAZ)为粗大魏氏体组织。试制复合管焊接接头抗拉强度平均值为478 MPa,0℃下焊缝和HAZ冲击吸收能量平均值分别为110 J和134. 7 J;焊接接头正弯、背弯(弯轴直径d=35 mm) 180°拉伸面无裂纹;高硬度值点分布于焊缝金属区,不锈钢侧硬度值处于244～297 HV10,碳钢侧硬度值则处于149～232 HV10。晶间腐蚀试验和电化学腐蚀试验结果表明,复合管复层焊缝具有优良耐腐蚀性能,电化学腐蚀速率为5. 14×10-4mm/a,约为母材的60%。     

2195铝锂合金超声TIG焊的组织与性能分析

采用了普通TIG焊和超声复合TIG焊对2 mm厚度的2195铝锂合金进行了平板对接焊,并对两种焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究. 结果表明,由于超声的作用效果,超声TIG焊的焊缝具有更加致密的组织,熔合区附近的等轴细晶区区域较宽;拉伸性能测试表明,超声TIG焊接头具有较高的拉伸性能,接头强度系数比普通TIG焊提高6.7%,断后伸长率提高1.36%,拉伸接头均断裂在热影响区硬脆的晶界相内,显微硬度测试表明超声TIG焊接头受热影响软化区域较窄.     

城市输水用Q235B+304不锈钢复合管环焊焊接工艺

不锈钢复合管内侧为具有耐腐蚀性能的不锈钢,外侧为具有一定强度的碳钢,成为新一代环保型输水管。为了研究8 mm+2 mm厚城市输水用Q235B+304不锈钢复合钢管的环焊焊接工艺,试验选用合理的焊接材料及坡口形式等,获得了复合板与复合板、复合板与碳钢板的焊接接头。通过拉伸、冲击、弯曲试验评价两种焊接接头的力学性能;通过检测接头不锈钢焊道化学成分,评估复合管焊接接头内侧不锈钢焊道的耐晶间腐蚀性能。结果表明,所采用的焊接工艺获得的接头力学性能满足技术要求且富余量较大,复合管接头不锈钢焊缝获得了A+(5%~10%)δ组织,耐晶间腐蚀性能优异。     

20/0Cr18Ni9复合管焊接工艺和接头的抗腐蚀性能

研究了薄不锈钢内衬复合管的焊接工艺和焊接接头的抗腐蚀性能。采用背部充氩保护的钨极氩弧焊(TIG)和超低碳奥氏体不锈钢焊丝TGS—309L焊接20／0Crl8Ni9复合管的第1层焊缝，焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电化学分析方法对焊接接头的化学成分、金相组织、显微硬度以及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明：焊缝成形良好焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的强度和抗腐蚀性能要求。     

核电用不锈钢双钨极氩弧焊接头组织与性能

针对核电站乏燃料不锈钢水池6 mm厚的304L不锈钢板材,采用高效双钨极氩弧焊工艺焊接试板,对双钨极氩弧焊接头进行拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相组织、铁素体含量、抗晶间腐蚀性能及粗晶区晶粒度评级等试验研究. 结果表明,采用双钨极氩弧焊焊接核级304L不锈钢材料,焊接接头综合性能良好;双热源的工艺虽然增加了热量,但金相组织仍为奥氏体和少量铁素体的典型形貌,铁素体含量在5% ~ 12%范围内,同时焊接接头粗晶区未发现明显的粗化现象,具备一定的抗热裂性能且保持了良好的塑韧性;晶间腐蚀试验未发现接头有敏化现象,表明该焊接接头耐腐蚀性能优良. 综上试验说明核电站不锈钢水池双钨极氩弧焊接头综合性能可靠.     

L245NB+316L复合管返修焊接工艺试验

试验采用钨极氩弧焊进行封焊、根焊、过渡层焊,焊条电弧焊进行填充和盖面,优选TGFA-309L(φ2.2 mm)、TGS-309MoL(φ2.4 mm)、AROSTA309Mo(φ2.0 mm)焊接材料,针对气质条件总压力不大于15 MPa、CO2摩尔含量不大于0.35%,Cl-质量浓度为60 g/L工作环境,L245NB+316L复合管进行了返修焊接工艺试验。试验结果表明:焊接接头各项力学性能指标合格;晶间腐蚀、抗Cl-应力腐蚀性能试验试件均未见裂纹;失重腐蚀性能试验结果表明,气相平均腐蚀速率为0.022 3 mm/a,液相平均腐蚀速率为0.068 1 mm/a,均能满足相关标准要求。     

基于自动脉冲TIG焊的核级阀门管道焊接工艺

针对核电厂运行期间核一级手动截止阀唇边焊易发生泄露的风险,要求阀门需要进行整体更换,分别对核级阀门两种规格的接头开展自动脉冲TIG焊接工艺研究,并对焊后的试件进行渗透、X射线探伤等无损检验和拉伸、弯曲、金相、化学分析和晶间腐蚀等破坏性检验。试验结果表明,壁厚2.77 mm的焊接接头拉伸力平均值为564 MPa,断后伸长率平均值为39.25%;壁厚8.7 mm的焊接接头拉伸力平均值为612 MPa,断后伸长率平均值为46.75%,两种壁厚的焊接接头均具有良好的力学性能,面弯试验和背弯试验均未发现裂纹,弯曲性能良好;壁厚2.77 mm接头的金相组织主要是板条状铁素体,壁厚8.7 mm接头的金相组织主要以树枝状铁素体为主;两种壁厚的焊接接头中熔敷金属的化学成分经检验均满足技术条件的规定;采用弯曲法进行晶间腐蚀试验,经检验两种规格的接头均无晶间腐蚀倾向。     

AL - 6XN超级不锈钢与Q345R钢复合钢板工艺试验

采用爆炸焊接法对AL-6XN超级不锈钢与Q345R钢进行焊接,对复合钢板进行消除爆炸应力热处理。为保证焊接接头力学性能和耐蚀性能,复合钢板过渡层和覆层选用不同焊接材料和焊接方法进行试验,并对不同热处理温度下的复合钢板力学性能和耐蚀性能进行测试分析。结果表明,AL-6XN+Q345R复合钢板宜选择中温消除爆炸应力。复合钢板焊接工艺制定时,其过渡层和覆层应优先采用ERNi Cr Mo-3的氩弧焊工艺,以满足设备制造技术要求。     

搅拌摩擦焊与手工电弧焊接头电化学腐蚀性能研究

通过测定H65铜合金搅拌摩擦焊接头和手工电弧焊接头在3.5%NaCl溶液中的开路电位和极化曲线,研究其电化学腐蚀性能。结果表明,搅拌摩擦焊接头的抗腐蚀性能优于手工电弧焊接头。搅拌摩擦焊接头微观组织的细化、均匀化和致密化降低了晶界和晶粒在电化学上的不均匀性。手工电弧焊接头脱锌层和基体界面处产生的拉应力对抗腐蚀性能有较大影响。     

低碳钢电弧熔覆增材层摩擦磨损及抗腐蚀性能

目的 针对低碳钢零件的破损失效采用TIG焊电弧熔覆增材制造工艺,研究低碳钢电弧熔覆修复使其达到再制造零件性能要求的可行性,为实现TIG焊修复应用提供保证。方法 通过TIG焊熔覆在低碳钢坡口处,对熔覆接头的显微组织进行分析,并测试修复后的增材层表面硬度性能。使用Nanovea Tribometer摩擦磨损仪和NanoveaPS50表面轮廓仪,对基体和增材层进行摩擦性能测试,并表征摩擦磨损后的表面形貌,探究磨损机理。采用电化学工作站对基体和增材层的腐蚀性能进行分析。结果 修复后的增材层显微硬度（220.17HV）高于基体且其摩擦性能和腐蚀性能优于基体,随着磨损载荷的增加,增材层的摩擦系数逐渐降低,磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。增材层表面组织均匀细小,在NaCl溶液中点蚀坑小且分散,增材层的腐蚀电流密度（1.8349×10-6 A/cm2）小于基体的腐蚀电流密度（6.5251×10-5 A/cm2）,增材层表面的抗腐蚀能力明显提高。结论 电弧熔覆低碳钢可满足低碳钢零部件现场电弧快速修复对再制造性能的要求,实现了低碳钢破损零部件的表面修复与强化。     

奥氏体不锈钢焊缝金属的电化学腐蚀性能

采用PASTAT30型恒电位仪测试了SUS 316奥氏体不锈钢钨极氩弧焊TIG,熔化极氩弧焊MIG和钨极氩弧焊加填丝TIG M焊缝金属的电化学腐蚀性能.结果表明,在质量分数9.8%H2SO4溶液中,母材及焊缝的抗电化学腐蚀能力由大到小的顺序为母材＞TIG M焊缝＞MIG焊缝＞TIG焊缝,在质量分数5.0%HCl溶液中为母材＞MIG焊缝＞TIG M焊缝＞TIG焊缝,由此可知TIG焊缝金属的抗腐蚀能力最弱.由Tafel曲线可知,SUS316奥氏体不锈钢在H2SO4溶液中的钝化区间较长,在HCl溶液中的钝化区间很短暂,所以不锈钢在盐酸溶液比硫酸溶液中抗腐蚀性能差.晶间腐蚀试验结果与9.8%H2SO4溶液中电化学腐蚀试验结果相同.     

2219铝合金焊接接头晶间腐蚀行为

采用晶间腐蚀试验及极化曲线测试方法对2219铝合金母材、搅拌摩擦焊（FSW）及钨极氩弧焊（TIG）接头的腐蚀行为进行分析,借助金相显微镜、激光共聚焦显微镜、体视显微镜、扫描电镜及能谱仪分析腐蚀形貌及腐蚀产物.结果表明,2219铝合金母材及焊接接头的腐蚀行为主要与析出相有关,Al₂Cu的析出导致贫铜的无沉淀带作为阳极优先溶解.母材的抗晶间腐蚀能力最差,由表面点蚀开始,沿轧制方向逐渐发展为剥落腐蚀;TIG焊次之,表现为网状晶间腐蚀;FSW焊最低,焊核表现为点蚀,散落分布于表面.