压力容器用大幅面爆炸焊接不锈钢复合板缺陷形成机理

在爆炸焊接宽2600 mm、长10000 mm以上的大幅面金属复合板中,常常发现在对角线附近,离开板角1000~2000 mm处,出现条状不结合缺陷,缺陷宽度一般在80~200 mm,长度为400~600 mm,最大长度可达2000 mm。这种缺陷的出现,严重影响了复合板的整体质量,增加了产品制造成本,限制了爆炸焊接更大面积的金属复合板产品。通过分析界面空间的排气路径,合理地解释了爆炸焊接大幅面金属复合板,特别是不锈钢复合板时,这种缺陷的形成机理,从而采取有效方法和措施来减小和消除这类缺陷。     

爆炸焊接结构钢-不锈钢复合板界面的微观缺陷

以Q235A低碳钢,16Mn、15MnVN低合金钢等3种结构钢为基板,以304不锈钢为覆板,采用爆炸焊接方法制备了结构钢-不锈钢复合板,利用超声波探伤、扫描电镜观察、能谱检测等分析了结合界面处的微观缺陷。结果表明:爆炸焊接复合板界面处存在空洞和微缝隙缺陷,这些缺陷不能通过热轧消除;空洞处的主要成分为铁元素,与原始钢板的成分有较大差异;当爆速增大、基板材料塑性降低时,复合板界面区的微裂纹率会增加;热轧后,复合板界面的局部区域出现夹层缺陷,夹层缺陷位于覆板一侧,其成分与基板的相近。     

压力容器用爆炸焊接复合板界面剪切强度标准研究

JB4733-1996规定压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板τb≥200MPa（B3级）和τb≥210MPa（B1级和B2级）。但通过试验测试证明，达到此剪切强度标准的复合板界面仍可能存在“缝隙”、“空洞物”、“过渡区域”等几种微观缺陷，使得复合板在后续热处理、轧、校、卷以及使用过程中易出现开裂失效。运用爆炸焊接工艺获得的复合板界面的剪切强度应该介于基材和复材两种材料基体强度之间。为了提高界面剪切强度，消除这些微观缺陷和后续加工失效，本文通过研究两类不同的界面剪切强度的特点，从而重新定义了复合板界面剪切强度，并建议压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板的剪切强度标准。     

不锈钢复合板结合界面的性质研究

爆炸焊接不锈钢复合板的界面呈波浪状,在复合板界面易出现空洞、空隙和微缝隙等微观缺陷。存在结合层微观缺陷的复合板按照NB/T 47013.3—2015进行超声波探伤检测,检测结果符合标准,但是有结合界面回波高、底波未有明显降低的现象。从结合界面的微观组织、波形特征和结合强度等方面进行分析发现,造成这种现象的主要原因是微缝隙和空洞的尺寸小,不能明显降低底波,但是能形成缺陷显示。适当调整爆炸焊接工艺参数,降低炸高和爆速等,可以有效解决复合板这类问题的发生。     

一次爆炸焊接制备铝/镁/铝合金复合板的数值模拟

爆炸焊接过程具有瞬时、极速和复杂物理化学反应的特点,数值模拟是一种重要且有效指导和优化爆炸焊接试验的方法。提出一次爆炸焊接方法制备铝/镁/铝合金复合板,采用SEM和EDS表征复合板结合界面形貌及组织成分,研究发现铝/镁/铝合金复合板界面形成明显的波形界面,且结合界面处发生明显的扩散行为。通过数值模拟的方法分析爆炸焊接过程中复合板界面的应力应变场分布和温度场分布,结果表明复合板结合界面的连接机理是压力焊、熔化焊和扩散焊综合作用的结果。所得结果有利于指导一次爆炸焊接成型制备多层复合板及连接界面结合机理的研究。     

爆炸焊接间隙与复合界面缺陷形成机理的试验研究

爆炸焊接结合界面有很多缺陷是由于间隙参数引起的,而间隙产生界面缺陷的机理目前尚无人研究。实验证明,由间隙引起的界面缺陷主要有两类：残留的间隙被压缩在界面内和间隙造成界面过熔。通过试验分析了这两类缺陷产生的原因主要是由于复板板面不平,少数间隙承载过重而残留在界面内所致。通过理论分析,验证了此类缺陷的产生和间隙开口方位相对于爆轰波传播方向有关,消除或减小了缺陷的发生机率。     

基于Marc的不锈钢—钢复合板滚弯成形数值分析

采用Marc/Mentat有限元分析软件,按照NB/T47002!2009标准要求,对爆炸焊接不锈钢—钢复合板弯曲试验进行模拟,数值结果与真实试验一致。以板厚25mm复合界面最低剪切强度210MPa为例,分析了复合板滚弯时卷板机上辊下压量与复合界面产生剪应力的关系,同时研究了2种滚弯工艺对复合界面剪应力的影响规律,研究成果可以指导企业生产,减少卷板过程缺陷。     

压力容器用爆炸焊接复合板界面缺陷测试分析

通过SA2 6 6 - 30 4压力容器用爆炸焊接复合板界面测试分析 ,发现符合国家标准的复合板由于界面仍存在“缝隙”、“空洞物”、“过渡区域”等几种微观缺陷 ,使得复合板在后续热处理、轧、校、卷以及使用过程中易出现开裂失效。为了消除这种失效 ,可采用一种特殊的爆炸焊接工艺获得的微小波状界面复合板 ,大大减少了这些微观缺陷 ,提高了界面结合强度。     

爆炸焊接炸药爆轰波与金属复合板界面波生成机制研究

爆炸焊接金属复合板界面成波机理是学术界争议较大的问题,而炸药爆轰波是否为形成界面波的必要条件,也未完全得到理论和试验的验证。为了研究爆炸焊接金属复合板界面波和炸药爆轰波之间的定量关系,在爆炸焊接复板受炸药爆轰波驱动和不受炸药爆轰波驱动两种情况下,对复合板界面成波情况进行了对比测试分析。结果表明,在复板动态参数一致的条件下,获得了两种不同的试验结果,从而证明,在爆炸焊接过程中,炸药爆轰波直接作用于复板上表面是形成金属复合板界面波的必要条件。     

爆炸焊接不锈钢复合板隐蔽性缺陷及检测

本文主要介绍了爆炸焊接不锈钢复合板中两种隐蔽性缺陷的形态、分布规律以及超声波检测。     

对爆炸焊不锈钢复合钢板封头的热处理试验

JB4 733— 1996《压力容器用爆炸焊不锈钢复合钢板》标准只规定了爆炸焊不锈钢复合钢板须经热处理后交货 ,通过力学性能、金相试验分析 ,证明了爆炸焊不锈钢复合钢板正火后的各项性能均优于退火状态 ,因此 ,爆炸焊不锈钢复合钢板应经正火热处理     

爆炸复合钢板的复层中残余应力分布的测定

用改进的盲孔法对一种复合钢板的双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2复层中残余应力测试结果表明，复层内存在不均匀的残余应力，复层表面的残余应力较小，约靠近复层与基层的结合面应力越大，最大残余应力可达100MPa以上。该测试结果对复合钢板的选用具有一定的实际意义。     

陶瓷衬垫和药芯焊丝在焊接厚壁复合钢板中的应用

介绍了采用陶瓷衬垫,埋弧机械化焊,药芯焊丝CO2自动焊来焊接16MnR／316L不锈钢复合板的焊接工艺,解决了厚壁不锈钢复合板的焊接和热处理问题;通过检查焊缝的化学成分和力学性能等,证明了该焊接工艺的可行性,并成功应用于生产中。     

2205双相不锈钢复合板爆炸-轧制工艺研制

就 2 2 0 5双相不锈钢复合板的生产工艺过程进行了研制、观察 ,重点介绍了厚复层 2 2 0 5双相不锈钢复合板爆炸焊接 ,轧制温度控制与相比例的关系及对板形的控制 ,并对试验结果进行了讨论 ,从而找出爆炸—轧制双相不锈钢复合板生产的可行性工艺路线。     

（S32750＋Q345R）不锈钢复合厚钢板热处理工艺研究

制订不锈钢复合钢板的热处理工艺时,既要考虑基板的特点,又要考虑复层的要求,两者相差较大,尤其S32750属超级双相不锈钢,热处理温度及冷却方式与基层Q345R差别较大,如果控制不当,易析出σ相,可导致复合钢板性能不舍,加工时断裂;因此,（S32750＋Q345R）不锈钢复合钢板较常规不锈钢复合钢板的热处理性能更难控制。本文通过试验和生产实践,确定了较厚（S32750＋Q345R）复合钢板的热处理工艺。     

SAF2205/16MnR双相不锈钢复合板焊接接头的组织与性能

对SAF2205/16MnR双相不锈钢复合板进行了焊接,基层采用手工电弧焊,以E5015焊条为填充材料,过渡层及覆层采用钨极氩弧焊,以ER2209焊丝为填充材料;对焊接接头进行了拉伸试验,利用扫描电镜、光学显微镜及X射线衍射仪等分析了接头过渡层焊缝及其熔合区域的显微组织及物相组成.结果表明:焊接接头的抗拉强度为512 MPa;覆层母材/热影响区/过渡层焊缝之间的显微组织过渡缓和,且铁素体和奥氏体相的比例均在控制范围内;异种金属熔合界面未出现明显的合金元素短程扩散,且在焊缝金属中未发现有M23C6和σ等脆性相析出;所得接头具有良好的力学性能和耐腐蚀性能.     

不锈钢复合板焊接接头晶间腐蚀失效分析

针对不锈钢复合板焊接接头出现晶间腐蚀裂纹问题,采用光学显微镜、扫描电镜、XRD等技术手段对复合板焊接接头的组织、成分以及相组成进行检测和分析,对焊接工艺规范和热处理制度对焊接接头耐蚀性的影响进行探讨。结果表明,接头焊缝区铁素体含量18．3％,晶粒度9．5级,过渡层焊缝铬的含量9．58％,低于耐蚀性要求;接头产生了σ等硬脆相,这些因素都增大晶间腐蚀敏感性;焊接线能量过大,将降低接头的腐蚀性能;复合板整体消应热处理可以取消。     

A novel iso-scallop tool-path generation for efficient five-axis machining of free-form surfaces

Weld cladding is a process of depositing a thick layer of a corrosion resistance material over carbon steel plate to improve the corrosion resistance properties. The main problem faced in stainless steel cladding is the selection of process parameters for achieving the required clad bead geometry and its shape relationships. This paper highlights an experimental study carried out to develop mathematical models to predict clad bead geometry and its shape relationships of austenitic stainless steel claddings deposited by gas metal arc welding process. The experiments were conducted based on four-factor, five-level central composite rotatable design with full replication technique. The mathematical models were developed using multiple regression method. The developed models have been checked for their adequacy and significance. The direct and interaction effects of process parameters on clad bead geometry and its shape relationships are presented in graphical form.     

浅议水轮机转轮室中环不锈钢药芯焊丝的焊接

通过对材料为0Cr13Ni5Mo(低碳马氏体不锈钢)、且属厚板大型组焊结构件的水轮机转轮室中环的焊接性分析,找出了影响焊接质量和提高生产效率的技术难题,并选用新型的不锈钢药芯焊丝的焊接材料,改进相应的工艺措施,提高操作技能水平,从而达到了保证产品质量和提高生产效率的目标。