热输入对海工钢板EQ47焊接热影响区组织与冲击性能的影响

 利用Gleeble热模拟研究了热输入对海工钢板EQ47热影响区组织和冲击性能的影响,并用多道次气保焊接试验加以验证。粗晶区（CGHAZ）热模拟结果表明：t8/5≤6s(17kJ/cm),该区组织为板条马氏体（LM）,其-40℃冲击功大于200J;t8/5增加到13s(25kJ/cm),CGHAZ组织中出现了上贝氏体（UB）,其冲击功下降到100J;当t8/5达到20s(30kJ/cm)时,UB开始粗大并导致其冲击韧性小于30J。临界粗晶热影响区（ICCGHAZ）模拟结果表明：晶界M-A组元的出现恶化了该区冲击韧性,其冲击功将由t8/5=6s时的100J下降到13和20s时的37和21J。多道次气保焊接接头组织特征与热模拟结果吻合,接头HAZ冲击功（熔合线）由热输入17kJ/cm的134~215J下降到25kJ/cm时的39~95J。结果表明,为确保焊接接头HAZ的冲击韧性,焊接热输入应小于等于17kJ/cm。     

超快冷X80钢埋弧焊工艺及性能的研究

为了高效开展管线钢埋弧焊试验,建立了焊缝面积、坡口尺寸及焊缝尺寸之间的关系,从而可预测埋弧焊一次成形的线能量。采用JH-WGX2焊丝及CHF101焊剂进行双丝埋弧焊,两焊面的线能量分别为25 kJ/cm及30 kJ/cm。焊接接头强度、韧性、弯曲性能及硬度均能满足技术要求;尤其是热影响区不同部位的韧性较高,-20℃KV_2达到177 J以上。     

HQ130钢焊接粗晶热影响区的显微图像分析

用XQF－2000型显微图像分析仪对CO2气体保护焊的高强度钢HQ130粗晶热影响区（CGHAZ）的显微组织构成、区域宽度及晶粒度进行了测定。并用透射电镜和电子衍射技术对CG－HZA的精细组织结构作了进一步的研究。结果表明,随着焊接线能量的增加,HQ130钢CGHAZ的主体组织依次为板条马氏体→板条氏体＋下贝氏体→板条马氏体＋下贝氏体＋上贝氏体,晶粒直径逐渐变大。当焊接线能量为22．3kJ/cm时,奥氏体晶粒的直长最大达158μm。应将焊接线能量控制在16kJ/cm以下,使CGMAZ形成板条马氏体＋下贝氏体组织,避免产生上贝氏体组织,防止晶粒粗化,改善该区域的性能。     

工程机械用TMCP型Q550钢焊接热模拟研究

采用Gleeble 2000热模拟试验机,对16 mm厚TMCP型Q550D钢进行了焊接热模拟试验,研究了焊接线能量对热影响区粗晶区组织和性能的影响规律。结果表明,粗晶区主要组织为板条状贝氏体,当线能量高于20 kJ/cm时,还出现少量粒状贝氏体。随着线能量提高,原始奥氏体晶粒和贝氏体板条逐渐粗化,粒状贝氏体含量逐渐增加。粗晶区冲击功随着线能量提高逐渐降低,超过20 kJ/cm时冲击韧性明显下降。当线能量小于20 kJ/cm时粗晶区发生硬化,随着线能量提高,硬度值逐渐降低。     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

X80钢焊缝再热后的组织与性能

针对西气东输二线X80高强度高韧性厚壁管线钢管双面埋弧焊接工艺特点,采用Gleeble1500热模拟试验和实物焊接试验,研究分析了内焊缝(一次焊缝)受到外焊(二次焊接)热循环后组织与性能变化情况。通过SEM、光学显微镜等进行了微观组织分析并做力学性能测试。结果表明,一次焊缝受到二次焊接热循环峰值温度在(α+γ)两相区范围时发生脆化,韧性降低22%;而一次焊缝在外焊二次热输入为20 kJ/cm时,冲击韧性最好;二次焊接在一次焊缝中形成了焊接临界粗晶区(WICHAZ),呈现粗大的条状铁素体,板条间为排列成行M-A组元或渗碳体,硬度由212HV5迅速增加到261HV5,韧性也随之变差。     

EH36大线能量用钢焊接接头组织与性能研究

为了研究EH36海洋平台用钢焊接工艺,对100 mm厚的EH36海洋平台大线能量用钢进行了大线能量埋弧焊焊接试验。焊后对焊接接头进行了综合性能测试和微观组织分析。结果表明,焊缝表面及中心部位组织由大量针状铁素体、少量先共析铁素体和少量M-A组元组成,焊缝接头具有良好的韧性。接头硬度测试表明,EH36大线能量用钢在100 k J/cm热输入条件下,焊缝及热影响区具备较好的硬度,满足热输入条件下焊接施工条件。     

Ca-Mg处理对X80管线钢夹杂物及性能的影响

在工业生产中进行了X80管线钢Ca-Mg复合处理与Ca处理工业试验。分析了Ca-Mg复合处理和Ca处理钢中夹杂物的变化特征，研究了Ca-Mg复合处理对X80管线钢中夹杂物及性能的影响。结果表明：Ca-Mg处理钢中夹杂物主要是Mg-Ca-Al-O系夹杂，Ca处理钢中夹杂物主要是Ca-Al-O系夹杂；Ca-Mg处理钢中粒径小于1μm的夹杂物数量密度相对较高，大于1μm的夹杂物较少；Ca-Mg处理钢中存在大量尺寸细小的TiN夹杂物，可以起到细化晶粒、提升焊接热影响区韧性的作用。在100 kJ/cm的焊接线能量下，其焊接热影响区韧性大幅度提高。     

油罐钢焊接接头的组织与力学性能分析

通过拉伸、冲击、组织观察等方法对油罐钢气电立焊焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,在100 kJ/cm线能量的条件下,接头具有良好的抗剪切强度和低温韧性。粗晶区组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,并存在一定数量的M-A岛,细晶区主要为块状和多边形铁素体组织。     

1300MPa级超高强钢临界粗晶热影响区组织和韧性

通过焊接热模拟试验、冲击试验和显微组织观察分析,研究了二次热循环峰值温度(θp2)对1 300MPa级低合金超高强钢临界粗晶热影响区(ICCGHAZ)的组织和冲击韧性的影响。结果表明,当θp2由720℃增加至800℃时,ICCGHAZ的-20℃冲击吸收功由21.47J增加到76.05J,裂纹形核功和扩展功均得到较大提高;θp2低于760℃时在原奥氏体晶界处形成的粗大的链状M-A组元,不但弱化晶界而且作为裂纹形核源是降低韧性的主要原因;θp2增加到800℃时所形成的M-A组元其内部结构呈板条状,晶内的板条马氏体回复程度增加,位错密度降低,碳化物尺寸减小,有利于提高韧性。     

焊接热输入对X90管线钢CGHAZ组织和冲击性能的影响

采用焊接热模拟技术、显微组织分析和冲击试验的方法,研究焊接线能量对X90管线钢粗晶热影响区组织和力学性能的影响规律。结果表明,不同线能量下试验钢的组织均为板条贝氏体(LBF)和粒状贝氏体(GBF),线能量为25 kJ/cm时,试验钢的组织主要为LBF,冲击功较高;随着焊接线能量的增加,GBF增加,晶粒粗化,韧性显著下降。     

Mg含量对焊接热影响区夹杂物及组织的影响

通过焊接热模拟试验研究了钢中Mg含量对焊接热影响区夹杂物及组织的影响。研究结果表明,随着钢中Mg质量分数由0增加至27×10-6再到37×10-6,氧硫化物复合夹杂类型变化为Al_2O_3-Mn S→MgO+Al_2O_3+Ti2O3-Mn S→MgO-Mn S;氧硫化物复合夹杂数量增加、尺寸减小。焊接热影响区组织变化为晶界铁素体+魏氏组织+侧板条铁素体→晶界铁素体+晶内针状铁素体→块状铁素体。利用Mg脱氧工艺生产的钢板经过400 k J/cm大线能量焊接后热影响区的-20℃冲击功都在100 J以上。     

热输入对X100管线钢焊接热影响区组织和性能的影响

采用焊接热模拟技术、显微金相组织分析技术和冲击试验,研究了不同焊接热输入下X100管线钢热影响区组织和力学性能的变化规律。研究结果表明:当热输入E45 k J/cm时,组织以粒状贝氏体为主,M-A组元为不规则大块状且带有尖角,降低了材料的韧性;当热输入E=15~35 k J/cm时,组织主要为板条贝氏体和少量针状铁素体,M-A组元呈细小颗粒分布在铁素体基体上,尺寸较小,表现出对韧性有利的一面,冲击吸收功最高;当热输入E15 k J/cm,组织中出现马氏体,导致材料的韧性下降,硬度最大。     

420MPa级海洋工程用钢大线能量焊接接头显微组织及力学性能研究

采用厚度规格为50 mm的EH420海洋工程用钢板为母材,以200 kJ/cm的焊接线能量进行双丝埋弧焊焊接试验.通过光学显微镜,扫描电镜,电子探针等先进的表征设备分析焊接接头附近不同区域的力学性能及显微组织变化及对焊接热影响区力学性能的影响.研究发现:焊缝金属的化学成分对冲击韧性影响较大,可适当降低熔覆金属的含碳量及...     

Zr微合金化HSLA钢粗晶热影响区的组织和性能

用焊接热模拟法研究了Zr处理对 (%):≤ 0.18C-1.2～1.6Mn低合金高强度(HSLA)钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)组织和性能的影响。试验结果表明,Zr含量在0.01%～0.03%时,经过30～100kJ/cm线能量焊接热模拟后,CGHAZ的强度、塑性和-50℃冲击韧性都高于没有经过Zr处理的试验钢;Zr钢显微硬度(HV10)177～251,具有优良的焊接性。焊接线能量相同时,没有经过Zr处理试验钢CGHAZ的晶粒比Zr处理钢粗大;焊接线能量为 30kJ/cm时 ,各试验钢CGHAZ的组织以贝氏体为主 ,随着焊接线能量提高 ,CGHAZ中出现针状铁素体和少量珠光体。     

Q690q耐候桥梁钢免预热焊接热影响区的组织性能

针对Q690q耐候桥梁钢,利用MMS-300热模拟试验机进行焊接热循环过程模拟试验,研究了10.5～114.9 kJ/cm热输入下粗晶热影响区(CGHAZ)、细晶热影响区(FGHAZ)和不完全相变热影响区(ICHAZ)的微观组织以及冲击韧性、硬度的变化情况,并观察了冲击断口形貌,然后采用优选的焊接热输入,进行了免预热的药芯焊丝熔化极气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)的焊接工艺评定试验。结果表明,热输入较低时,CGHAZ和FGHAZ主要生成板条马氏体组织、ICHAZ出现岛状的M/A组元,其冲击韧性低、硬度高;热输入较高时,CGHAZ主要生成大尺寸的粒状贝氏体、准上贝氏体或上贝氏体组织,同时大尺寸的块状M/A组元数量不断增加、尺寸变大,其冲击韧性显著降低。FGHAZ生成较多多边形或准多边形铁素体、珠光体等高温转变组织,其硬度降低明显。ICHAZ除生成准多边形铁素体、无碳化物贝氏体和退化珠光体外,回火索氏体基体组织中的碳化物颗粒尺寸不断变大,其强韧性不断降低;热输入为18.2～25.7 kJ/cm时,CGHAZ以板条束细小且异向的板条贝氏体为主、FGHAZ形成细小均匀的板条贝氏体和粒状...     

大型原油储罐用12MnNiVR钢板的焊接性能分析

对大型原油储罐用12MnNiVR钢的焊接冷裂纹敏感性、手弧焊、埋弧焊、气电立焊试验及性能进行研究。结果表明,12MnNiVR钢板具有优异的焊接性能,可承受大线能量焊接(≤100kJ/cm),完全满足10万m3原油储罐的使用要求,可取代进口钢板。大量晶内针状铁素体有利于气电立焊接头热影响区获得良好的综合性能。     

稀土铈对钛微合金钢中TiC和Ti（C，N）析出的影响

摘要：采用扫描电镜对不同稀土含量钢中的稀土碳化物复合相进行观察，随着稀土含量的增加，在晶界析出的稀土夹杂物数量不断增加，抑制了在晶界连续析出的TiC，降低了大尺寸TiC，Ti(C,N)的数量。稀土与碳化物主要复合相变化顺序为CeAlO3-TiC→Ce2O2S-TiC/CeS-TiC→CeP-TiC；其中CeAlO3、Ce2O2S和CeS复合相主要为5μm以下的球形、近球形；CeP复合相主要为大于5μm的条状。采用OTS夹杂物统计软件对不同稀土含量的实验钢进行统计，随着稀土含量的上升，2μm以下的TiC、Ti(C,N)数量先上升后下降，在稀土质量分数为130×10-6时达到最佳；10μm以上的大尺寸TiC、Ti(C,N)呈下降趋势。TiC、Ti(C,N)颗粒的平均尺寸在降低。但是当稀土质量分数达到190×10-6时，小尺寸TiC、Ti(C,N)的数量下降；颗粒平均尺寸上升。     

焊接工艺参数对Q460GJC钢热影响区最高硬度的影响

焊接热影响区最高硬度试验能够用于评价钢板的抗冷裂纹性能。研究了焊接工艺对20 mm厚新型建筑用高性能结构钢Q460GJC的热影响区最高硬度的影响,结果表明:当选用较小线能量(9.0~10.0kJ/cm)的焊接工艺参数时,Q460GJC钢热影响区的最高硬度都大于350 HV,冷裂纹倾向较大;当选用较大线能量(14.5~15.5 kJ/cm)的焊接工艺参数时,Q460GJC钢热影响区的最高硬度都小于350HV,冷裂纹倾向降低。     

钇基稀土微合金化E36船板钢热模拟焊接探讨

运用Gleeble—3800热模拟机对添加钇基稀土的E36船板钢(以下称E36RE船板钢)进行热模拟试验,研究不同热输入对E36RE船板钢模拟焊接热影响区组织和性能的影响.结果表明,随冷却时间(t8/5) 的增加,模拟焊接热影响区组织中贝氏体逐渐减少,板条状贝氏体向粒状贝氏体转变,冷却时间(t8/5) 增加到40 s时出现珠光体组织.当模拟热输入线能量为78.37 kJ/cm时,模拟焊接热影响区组织细小均匀,具有较好的强韧性,-40 ℃时冲击韧性为134.6 J.