Q345R/316L复合板镍基焊接接头性能

采用TIG和SMAW焊焊接Q345R/316L双金属复合板。利用光学显微镜、电子显微探针、力学性能测试等分析手段研究复合板焊接接头显微组织、主要化学元素分布和力学性能。结果表明,采用THNi317焊条所获得的焊接接头组织主要为奥氏体和少量δ铁素体。基层焊缝熔合线处无明显合金元素稀释,同时未形成脱碳层。焊接接头力学性能良好,无缺陷,平均抗拉强度为519 MPa,焊缝、熔合线与热影响区的冲击功分别为77 J、116 J、69 J,焊道硬度均低于350 HV_(10),满足性能要求。     

Q345R/304复合板焊接接头组织及性能研究

对Q345R/304复合板对接接头的组织及性能进行了系统的试验研究。结果表明,复层侧焊缝区组织为细小的奥氏体+少量的铁素体组织,复合板对接接头抗拉强度达到531 MPa,冲击吸收功为118 J,硬度大小及分布也满足相关标准要求。可见,本试验所采用的焊接材料和工艺可获得性能良好的复合板对接接头。     

Q345R/316L复合板埋弧焊接头组织及耐蚀性研究

采用埋弧焊(SAW)焊接方法分别焊接2种厚度的Q345R/316L不锈钢复合板,得到2种复合板焊接接头,通过金相、成分分析、晶间腐蚀试验和电化学测试等方法研究了复合板焊接接头不同焊道的组织及耐蚀性。结果表明,厚规格复合板不锈钢盖面焊接了5道次,焊接接头不锈钢各焊道主要为奥氏体组织,无晶间腐蚀倾向;薄规格复合板不锈钢盖面焊接了2道次,不锈钢焊缝组织为奥氏体/马氏体双相组织,出现晶间腐蚀开裂现象;焊缝自腐蚀电位受Cr含量控制,适量的马氏体相表面也能形成稳定的钝化膜,且在腐蚀过程中优先溶解,起到阴极保护的作用。     

Q345/316L异种钢焊接接头组织与性能研究

采用手工钨极氩弧焊方法对Q345/316L异种钢进行焊接,对其焊接接头的力学性能、耐腐蚀性进行了测试,并对接头的金相组织和表面腐蚀形貌进行了观察分析。结果表明:拉伸试样断裂在抗拉强度较低的Q345母材侧;碳钢侧熔合线附近存在较窄的碳迁移层;焊缝金属的强度、硬度和耐腐蚀性都较高。     

时效处理对Q345/316L异种焊接接头耐腐蚀性能的影响

采用焊条电弧焊(SMAW)对Q345/316L异种钢进行焊接,并对焊接接头进行不同温度的时效处理。在模拟常温高压海水环境中对不同时效处理的异种钢焊接接头开展腐蚀试验。研究时效处理对Q345/316L异种钢焊接接头耐腐蚀性能的影响。结果表明:经过450℃时效处理的异种钢焊接接头比250℃、600℃及不进行时效处理的焊接接头具有更好的耐腐蚀性能。同时经450℃的时效处理有利于焊缝奥氏体晶界处碳化物的溶解,缓解晶界的贫Cr现象,提高其耐腐蚀性能。此外,Q345/316L异种钢焊接接头在模拟海水腐蚀环境中的腐蚀产物主要是α-Fe和Fe OOH。     

Q345/316L异种钢K-TIG焊接接头的组织及性能

采用K-TIG焊接方法对Q345/316L异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等观察和分析焊接接头的显微组织及力学性能.结果表明:靠近316L侧焊缝组织为奥氏体及骨骼状铁素体,呈柱状晶分布,靠近Q345侧焊缝组织为板条马氏体.316L侧形成宽约45～50μm的熔合区,由细小...     

Q345/IN825复合板焊接接头组织与性能

对Q345/IN825复合板复层与基层分别采用钨极氩弧焊(GTAW)和埋弧焊(SAW)进行焊接试验。采用光学显微镜、扫描电镜对焊缝显微组织及主要合金元素分布进行了分析,利用拉伸、冲击和硬度试验测定了接头的力学性能。结果表明,基层焊缝组织为珠光体和针状铁素体,复层焊缝组织为树枝晶奥氏体,复层母材侧热影响区的奥氏体组织有明显粗化现象,复层焊缝中发现有Nb元素富集产生的析出物。接头的抗拉强度介于Q345和IN825母材强度之间,拉伸断裂发生在母材部位;焊缝金属冲击韧性低于母材;焊缝硬度高于母材硬度。焊缝金属与母材之间没有发生明显的元素迁移,确保了复层焊缝的耐蚀性。     

550℃热处理对Q345R/316L复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响

为了研究550℃时的热处理工艺对复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响,本研究对首钢公司生产的13 mm+3 mm厚的Q345R/316L复合板进行了焊接。复合板焊接后对接头进行了550℃保温2 h的热处理,分别对热处理前后的残余应力及耐晶间腐蚀性能进行了测试。研究发现,该热处理工艺处理后的复合板焊接头碳钢侧的最大残余应力降低了58%,不锈钢侧降低了27%。复合板不锈钢焊缝区经热处理后,组织出现碳化铬析出,导致了晶间腐蚀性能不合。     

304/Q345R复合板焊接接头微观组织及残余应力

为研究复合板在焊接过程中复杂的热力学行为,利用ABAQUS有限元软件对304/Q345R复合板的焊接过程进行了数值模拟,通过热电偶和盲孔法获得了焊接接头的热循环曲线和残余应力分布规律,验证了有限元模型的正确性. 同时采用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的微观组织、晶粒形貌和元素分布进行了分析,研究焊接接头部位的微观组织演化规律. 结果表明,焊接残余应力最大值为312 MPa,位于焊趾附近,残余应力沿焊缝至母材方向逐渐降低并趋于稳定. 在两种材料的交界面处发现残余应力不连续现象. 焊接接头微观组织主要由奥氏体和铁素体组成,复层熔合线附近的铁素体以板条状和针状形成带状过渡区,而熔合线附近的奥氏体晶粒成柱状形貌且尺寸更为微小.     

Q245R/316L复合管管道焊接工艺

对Q245R内衬316L复合管进行了TIG焊试验,利用光学显微镜(OM)对2种不同工艺下的复合管焊接接头的微观组织进行了分析,并进行了拉伸及硬度测试.结果表明,2种工艺条件下均得到了成形良好的焊接接头,焊缝组织为γ+δ,碳钢热影响区可分为过热区、正火区和不完全正火区,三个区域的组织均为α+P,其中过热区组织粗大,正火区组织细小,不锈钢热影响区组织为γ+大量δ.在试验参数下,新、旧工艺下的复合管焊接接头的平均抗拉强度分别为495 MPa和463.3 MPa,接头硬度分布不均匀.     

热处理制度对316L/Q345R爆炸焊复合板组织及性能的影响

运用光学显微镜、扫描电镜和扫描电化学显微镜(SECM)等研究了经过不同热处理后316/Q345R复合板的力学性能、耐晶间腐蚀和点蚀的能力,以及界面处微区耐蚀性规律。结果表明,经过900℃×0.5 h保温处理的试样加工硬化消除,冲击吸收能量(155.77 J)提高,腐蚀速率比值最小(0.29),晶间腐蚀倾向小。界面能谱分析得出,在900℃左右元素由高浓度向低浓度扩散,Cr元素扩散速率较Ni的快。SECM结果显示,靠近界面处的电流都比外侧的电流大,在580℃×3 h、720℃×1.5 h、900℃×0.5 h以及原始爆炸态热处理后的的最大电流分别为890、740、605、865 p A。     

Q345/316L异种钢焊接接头显微组织结构与力学性能

利用气体保护钨极氩弧焊(GTAW),采用ER309L和ER308两种焊丝对Q345/316L异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等对焊接接头的显微组织结构及力学性能进行研究。结果表明:焊缝金属为奥氏体和铁素体组织,在Q345侧热影响区(HAZ)发现有明显的碳元素迁移现象,焊缝中Cr、Ni等合金元素成分迁移很小,稀释不明显;焊缝-316L交界处形成了宽约50μm的熔合区。ER309L焊接接头在强度、塑性、冲击韧性和显微硬度方面优于ER308焊接接头;同时,两者拉伸断裂均发生在Q345侧HAZ部位,接头焊缝冲击韧性良好,显微硬度高于两侧母材。     

Q345R+904L不锈钢复合板焊接接头 力学及腐蚀性能的研究

针对40mm厚度规格的Q345R+904L不锈钢复合板,采用不同的焊接材料分别进行基层、过渡层及盖面层的焊接,焊后根据相关标准进行焊接接头的宏观检查、金相分析、力学性能检测、成分分析及晶间腐蚀试验。结果表明,接头成形良好,其拉伸、弯曲及冲击性能都满足标准要求。采用E309LMo和E385不锈钢焊条分别进行了复合板过渡层的焊接,两种方案获得的接头焊缝区和热影响区的抗晶间腐蚀性能都合格。     

Q345/N08825双金属复合板焊接接头冲击韧性分析

针对焊接工艺对Q345/N08825双金属复合板焊接接头不同区域力学性能的影响,在-40℃下进行了母材、焊缝和热影响区的低温夏比冲击试验,计算了其对应的断口纤维率;用SEM和EDS进行了断口形貌和夹杂物成分分析,用OM观察分析了焊接接头不同区域的显微组织。结果表明,双金属复合板焊接接头焊缝处冲击吸收功最低,为34.9 J;母材和热影响区不同区域的冲击吸收功相差不大,均高于焊缝,这点通过断口纤维率计算和断口SEM观察得到验证;基材焊缝处存在大量的魏氏组织,是焊缝区域韧性最低的主要原因。     

316L与Q345B异种钢的焊接工艺

不锈钢316L与低合金钢Q345B的焊接属于异种钢焊接,如果使用的焊接方法不合理,焊接接头容易出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷。以某单位研制的焊接阀板为例,提出不锈钢316L与低合金钢Q345B在实际焊接中应选用的焊接方法和焊接工艺,此方法可有效避免常见的焊接缺陷产生。     

热处理对316L/Q345R不锈钢复合板显微组织与力学性能的影响

依据不锈钢复合板双层金属特性,制定真空热轧成形316L/Q345R复合板热处理工艺为高温快速冷却+低温缓慢冷却。采用电子显微与能谱图分析分别对热处理前、后复合板试样进行显微组织特征观察和成分含量测定,研究复合界面显微组织、相结构和成分变化规律。采用剪切、拉伸及冲击功试验对两种状态试样进行力学性能测试,研究显微组织对力学性能的影响规律。结果表明:真空热轧后的复合板能较好复合,热轧试样中低合金钢侧组织为铁素体和珠光体,力学性能较差,不锈钢侧析出Cr的碳化物较多;经过热处理后,试样组织中有贝氏体出现,不锈钢侧Cr在加热制度下重新固溶。热处理实现复相化组织、合金元素界面扩散等复合组织结构的协同作用,从而大幅改善复合板的力学性能和耐腐蚀性能。     

热处理工艺对爆炸焊接C276/Q345R金属复合板性能的影响

爆炸焊接C276/Q345R金属复合板兼具哈氏合金C276的高耐蚀性和碳钢Q345R的强度而被广泛应用于航空航天、核电工程和军事装备等重点工程领域。爆炸焊接后的C276/Q345R复合板热处理一直是行业研究热点。本文采用对比分析的方法,对爆炸复合后的C276/Q345R金属复合板进行了一系列热处理实验研究,分析了热处理工艺对复合板力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,采用1120 ℃、30 min水冷的热处理工艺,可以在保证复层具有优异耐蚀性的条件下界面显微硬度得到大幅改善,为后续的机加工艺创造有利条件,对实际生产具有指导作用。     

Q245R/316L复合管管道焊接工艺北大核心

对Q245R内衬316L复合管进行了TIG焊试验,利用光学显微镜(OM)对2种不同工艺下的复合管焊接接头的微观组织进行了分析,并进行了拉伸及硬度测试。结果表明,2种工艺条件下均得到了成形良好的焊接接头,焊缝组织为γ+δ,碳钢热影响区可分为过热区、正火区和不完全正火区,三个区域的组织均为α+P,其中过热区组织粗大,正火区组织细小,不锈钢热影响区组织为γ+大量δ。在试验参数下,新、旧工艺下的复合管焊接接头的平均抗拉强度分别为495 MPa和463.3 MPa,接头硬度分布不均匀。     

Q235B/304L复合板焊接接头组织与性能研究

采用SMAW焊接Q235B/304L双金属复合板,利用光学显微镜和EDS分析了焊接接头显微组织及合金元素分布,并且测试了焊接接头力学性能。研究结果表明,焊缝组织主要为奥氏体和少量δ铁素体,熔合线附近生成少量板条马氏体和魏氏体组织;碳钢侧熔合线附近Cr元素未发生明显稀释,Ni元素稀释明显,同时C元素发生了少量扩散;焊接接头抗拉强度为499 MPa,焊缝和热影响区冲击吸收功分别为103 J和59 J,焊接接头各区硬度不高于HV10350,均满足技术指标和使用性能要求。     

TP316L与Q345B异种钢焊接接头力学性能的研究

针对公司在建FLNG项目中不锈钢板(TP316L)与低合金钢板(Q345B)的焊接问题,结合此项目的技术要求及结构设计特点,选择焊条电弧焊(SMAW)进行单面焊双面成形的焊接工艺试验,焊条选用GES-309L (?3.2 mm),坡口形式为单面V形坡口,并对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击、硬度和宏观腐蚀试验研究,结果表明:该试验可获得满足要求的综合性能良好的焊接接头。