10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区组织和性能研究

采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区(Tm为1 300℃)组织和性能的影响.结果表明,经历不同冷却速度(t8/5为7～112 s)的热循环后,10Ni8CrMoV钢粗晶区低温冲击吸收功较基体冲击吸收功有较大幅度的提高,且随着冷却速度的增加,冲击吸收功降低幅度很小;在不同的冷却速度下,粗晶区组织均为粗大的板条马氏体组织,晶粒尺寸较大,板条马氏体界面上奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因.     

12Ni2CrMoV钢焊接过热区相变组织的研究

本文通过模拟焊接热循环技术,研究测定了12Ni2CrMoV钢焊接CCT图,掌握了该焊接过热区相变规律和组织特征。同时用斜Y型铁研试验法研究了预热温度对该钢焊接冷裂敏感性的影响。试验结果表明,在焊缝金属扩散氢含量为1ml/100g和2ml/100g时,斜Y型铁研试验临界预热温度分别为60℃和100℃。提出为保证12Ni2CrMoV钢焊接过热区具有良好缺口韧性时,其焊接线能量不宜超过29.3～33.4×10~(?)3/cm。本文通过焊接CCT图数据与斜Y型铁研试验数据的一致性,提出12Ni2CrMoV钢最佳焊接工艺条件,同时应用于实际生产的大型焊接结构上,并取得良好的焊接质量。     

1ONi8CrMoV钢热影响区粗晶区组织和性能研究

采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对IONi8CrMoV钢热影响区粗晶区（L为1300℃）组织和性能的影响。结果表明，经历不同冷却速度（t8/5为7-112s）的热循环后，1ONi8CrMoV钢粗晶区低温冲击吸收功较基体冲击吸收功有较大幅度的提高，且随着冷却速度的增加，冲击吸收功降低幅度很小；在不同的冷却速度下，粗晶区组织均为粗大的板条马氏体组织，晶粒尺寸较大，板条马氏体界面上奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因。     

10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区在二次焊接热循环中的组织转变与韧性

采用焊接热模拟试验及金相、透射电镜分析技术研究了10Ni8CrMoV钢一次热循环的粗晶区在二次热循环过程中的组织转变与韧性特征，结果表明：由于马氏体板条间奥氏体薄膜的存在．10Ni8CrMoV钢在二次热循环作用下仍具有良好的低温冲击韧度，再热粗晶区、临界再热粗晶区均未出现局部脆化现象。但试验钢临界再热粗晶区因发生组织遗传，其低温冲击韧度相对于一次热循环粗晶区稍有降低。     

10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区在二次焊接热循环中的组织转变与韧性

采用焊接热模拟试验及金相、透射电镜分析技术研究了10Ni8CrMoV钢一次热循环的粗晶区在二次热循环过程中的组织转变与韧性特征,结果表明:由于马氏体板条间奥氏体薄膜的存在,10Ni8CrMoV钢在二次热循环作用下仍具有良好的低温冲击韧度,再热粗晶区、临界再热粗晶区均未出现局部脆化现象。但试验钢临界再热粗晶区因发生组织遗传,其低温冲击韧度相对于一次热循环粗晶区稍有降低。     

10Ni8CrMoV钢临界再热粗晶区的组织与韧性

采用焊接热模拟试验及金相、透射电镜分析、能谱分析研究了10Ni8CrMoV钢一次热循环的粗晶区在经峰值温度为900℃的二次热循环后的组织与韧性特征.结果表明:由于马氏体板条间的稳定的奥氏体薄膜的存在,该钢一次热循环粗晶区在经峰值温度为900℃二次热循环作用后仍具有良好的低温冲击韧度,临界再热粗晶区未出现局部脆化现象.因发生组织遗传,其低温冲击韧度相对于一次热循环粗晶区稍有降低.     

10Ni5CrMoV钢的组织遗传规律及其消除工艺研究

对10Ni5CrMoV钢奥氏体化温度对晶粒尺寸的影响及奥氏体自发再结晶的基本规律作了研究。结果表明：奥氏体化晶粒急剧粗化的临界温度为1200℃；奥氏体自发再结晶的最低温度 为850℃；900℃以下奥氏体自发再结晶以形成针状奥氏体和球状奥氏体两种方式进行；二次加热时，加热温度低于900℃时都有组织遗传发生。加热温度在900℃以上时，再结晶奥氏体为球形，无组织遗传发生。加热温度超过950℃以上，细化了的奥氏体晶粒开始粗化；620－880℃等温退火＋950℃淬火具有很好的细化效果。     

热处理工艺对10Ni5CrMoV钢组织的影响

对10Ni5CrMoV高强度船用钢板进行二次不同温度的淬火处理;测量其奥氏体晶粒度,确定了该钢晶粒度与加热温度的关系.结果表明:10Ni5CrMoV钢第一次淬火加热温度高于1200℃后晶粒急剧长大;二次淬火加热温度稍高于Ac3时,存在明显的组织遗传性,随二次淬火加热温度的升高,组织遗传性逐步消除,当淬火加热温度为810℃时组织遗传性开始消除;加热温度为960℃时发生再结晶,晶粒得到细化,组织遗传性完全消除,当加热温度高于970℃时细化的奥氏体晶粒开始长大.通过二次淬火,使该钢组织得到调整,晶粒细化,可获得更好的强韧性,满足工程的特殊性能需求.     

10Ni8CrMoV钢的冷裂纹敏感性分析

通过插销试验方法对10Ni8CrMoV高强钢的冷裂纹敏感性进行了分析.通过在不预热、预热100℃、预热150℃和预热150℃并后热200℃×2 h四种焊接工艺条件下测定其插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并对插销断口进行扫描电镜观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性.结果表明,随着预热温度的提高,10Ni8CrMoV钢插销临界断裂应力不断增大,韧窝状断口在整个断裂面上的比例增大,最后断裂形式有从沿晶→穿晶→韧性断裂转变的趋势,这说明10Ni8CrMoV钢对焊接冷裂纹有较强的敏感性,通过预热及焊后后热处理能明显改善该钢的焊接性.     

高铬镍奥氏体焊丝焊接10Ni5CrMoV钢接头组织性能分析

为解决10Ni5CrMoV高强钢厚板在大拘束度条件下焊接时无法避免的冷裂纹问题,自行研制了强度低于母材的高铬镍奥氏体不锈钢焊丝,采用低强匹配工艺对10Ni5CrMoV低合金高强钢厚板进行焊接并分析了接头组织性能.结果表明,采用该焊丝焊缝成形良好,无裂纹缺陷.焊缝主要由树枝状奥氏体组织组成,枝晶间有少量颗粒状析出相.其接头抗拉强度800 Mpa,弯曲试验无断裂,冲击韧性A_KV（-80℃）大于90 J,满足技术要求.     

10Ni3CrMoV钢CO2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。     

A study of local brittle zone （LBZ） of 10Ni5CrMoV steel after double thermal cycles

The 10Ni5CrMoV steel examined was a 16 mm thick plate. Specimens measuring 12 mm × 12 mm × 120 mm were thermally cycled using DM-100 A weld simulator with various parameters. The main results are summarized as follows. In the coarse-grained austenitized region( Tm = 1 300℃ 1 300℃ ) ,the microstructure is in good toughness. At the condition of Tm = 1 300℃ 850℃ and ts/5 = 43 s, the toughness decreases heavily because M-A constituent and twin martensite appear at the prior austenite grain boundaries. When Tm = 1 300℃ 850℃ or 1 300℃ 730℃ and t/v5 = 85 s, local brittle zone is formed because of relatively coarse granular bainite.     

10Ni5CrMoV钢错位同步双面双弧焊接接头抗低温脆断性能

文中采用系列温度冲击试验、动态撕裂（Dynamic Tear, DT）试验和落锤试验研究了10Ni5CrMoV钢错位同步双面双弧焊接接头的抗低温脆断性能.结果表明,10Ni5CrMoV钢双面双弧焊接接头抗脆性转变能力满足服役要求.双面双弧焊接接头的熔合线位置的冲击吸收功满足10Ni5CrMoV钢焊接接头A_kv（-50℃）≥47 J的技术指标要求,且余量较大;-1℃时焊接接头动态撕裂能最低值为1 150 J,高于配套焊接材料0℃时DT功大于644 J的要求;落锤试验确定10Ni5CrMoV钢焊缝金属无塑性转变温度（Nil-Ductility Temperature）为-80℃,焊缝的弹性断裂转变温度Fracture Transtiton of Elastic（FTE）为-47℃,全塑性断裂转变温度Farcture Transition Temperature（FTP）为-14℃.     

焊后热处理对10Ni5CrMoV钢热影响区低温冲击韧性的影响

采用焊接热模拟技术及冲击试验方法,研究了焊后热处理工艺参数对10Ni5CrMoV钢热影响区(HAZ)的组织与低温(-50 ℃)冲击韧性的影响规律.试验结果表明,粗晶区是HAZ各特征区中冲击韧性最低的区域,但是经过620 ℃×1.5 h焊后热处理后,HAZ粗晶区冲击韧性最高.     

焊趾TIG熔修对10Ni5CrMoV钢焊接节点疲劳性能的影响

对焊趾氩弧(tungsten-arc inert-gas welding,TIG)熔修与否的10Ni5CrMoV钢大角度焊接节点进行了疲劳试验,比较了相同加载条件下的疲劳寿命、载荷与位移关系及疲劳裂纹启裂位置,同时测量了焊接接头残余应力,并采用有限元计算方法对承载条件下焊接节点的应力应变场进行了分析.结果表明,焊趾TIG熔修显著提高了10Ni5CrMoV钢焊接节点的疲劳性能,在相同承载条件下使焊接节点的疲劳寿命提高了34%.其主要原因在于TIG熔修能有效改善焊趾处的几何形状、降低应力集中程度,从而降低焊趾在承载条件下的应力应变水平,使焊接接头疲劳性能得到提高.     

回火对14Ni3CrMoV锻钢组织和韧度的影响

以透射电镜（TEM）为主要手段研究了回火对14ni3CrMoV锻钢微观组织和性能的影响。结果表明，该钢正火后形成复杂的贝氏体组织以及块状残留奥氏体和少量孪晶马氏体；670℃回火后，碳化物大量析出，均均分布在贝氏体片条上，并有球化倾向；非板条基体上的碳化物仍保持一定的方向性，显示原铁素体板条的位向。微观组织的变化使该钢的冲击韧度明显改善。