S31603不锈钢等离子弧焊接头组织及性能分析

对4 mm厚的S31603不锈钢进行等离子弧焊,单面焊双面一次成形,焊缝美观无缺陷;X射线探伤等级为Ⅰ级;拉伸试验断裂在热影响区,属于韧性断裂,抗拉强度达到692 MPa以上,满足其强度要求;显微硬度试验表明热影响区的硬度高于焊缝区和母材区;焊缝组织为奥氏体+铁素体,热影响区组织为奥氏体+少量铁素体,母材组织为奥氏体。     

碳钢I型坡口等离子小孔焊接工艺研究

本文对6mm厚的SS400碳钢进行了等离子弧焊试验,分析了SS400碳钢等离子弧焊接性,并且对焊缝进行X射线检验、力学性能及金相组织分析。试验结果表明,在选定的焊接工艺参数条件下,焊接接头性能满足要求;且焊缝成形良好。X射线检测焊接接头内不存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷：抗拉强度符合标准要求,均达到母材σb;焊缝、HAZ与母材组织均为珠光体＋铁素体。     

06Cr25Ni20奥氏体不锈钢钢管焊接接头的组织和性能

通过拉伸和维氏硬度测试以及金相分析,对8 mm厚的06Cr25Ni20奥氏体不锈钢钢管焊接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:采用?2.5 mm H0Cr26Ni21焊丝进行TIG打底焊、?4 mm A402焊条进行SWAW填充焊和盖面焊的焊接接头性能良好,焊缝区和热影响区硬度都略高于母材;焊缝组织为奥氏体+少量铁素体组织,热影响区为粗大奥氏体组织;拉伸断裂于母材区域,为韧性断裂;并且焊接接头的抗拉强度高于母材抗拉强度,能达到560MPa。     

等离子弧焊Q345B和430不锈钢异种接头的微观组织与性能

摘要： 采用等离子弧焊对3 mm厚的Q345低合金钢与430不锈钢进行异种钢焊接,并对接头微观组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,当转弧电流为100 A时,等离子弧焊Q345B/430异种钢接头的焊缝组织为均匀分布的马氏体及针状铁素体,焊接接头综合性能优良。随着电流的增大,焊缝组织转变为粗大板条马氏体及铁素体。两侧热影响区组织均发生一定程度的粗化,且Q345B侧热影响区出现魏氏组织。焊接接头于焊缝处显微硬度最大,不同转弧电流条件下异种钢显微硬度分布趋势大致相同。不同转弧电流下,焊接接头抗拉强度均与430不锈钢相近,且均断裂在靠近焊缝的430母材侧,转弧电流为100 A时接头抗拉强度最大值427 MPa。焊接接头的耐腐蚀性能与焊接电流呈负相关趋势。 创新点： 试验结果为铁素体低合金钢与铁素体不锈钢异种钢接头的应用提供了工艺数据与支撑。     

S30408等离子焊接接头组织与性能分析

针对典型压力容器用S30408不锈钢进行了等离子弧打底及盖面焊接工艺研究,借助光学显微镜、扫描电镜、拉伸强度测试和晶间腐蚀试验等测试手段对等离子焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。试验结果表明,采用合理的焊接工艺参数可以得到良好的焊缝成形及优异的综合力学性能,其接头抗拉强度约为811 MPa,几乎接近母材强度。断口形貌为典型韧窝状的韧性断裂;弯曲试验及晶间腐蚀试验均测试合格;焊缝处显微组织形貌为枝晶状奥氏体+δ-铁素体组织。     

奥氏体不锈钢薄板对接等离子弧-MAG复合焊工艺

针对板厚2 mm的SUS301L-HT不锈钢薄板对接,采用等离子弧-MAG复合焊工艺进行焊接,分析焊接速度、MAG焊电流等工艺参数对焊缝成形的影响,得出了合理的等离子弧-MAG复合焊工艺参数,并分析接头拉伸、弯曲和晶间腐蚀性能。试验结果表明：等离子弧-MAG复合焊对接接头具有良好的塑性,其平均抗拉强度约为母材的95%,平均屈服强度约为母材的97%,基本与母材的相当;对接接头拉伸试样均断裂在对接焊缝中靠近熔合线位置;对接接头的晶间腐蚀敏感性较低,耐晶间腐蚀性能良好。     

保护气流量对不锈钢激光-MAG复合焊接头组织和性能的影响

对8 mm厚SUS301L-MT不锈钢进行激光-MAG复合焊接,研究不同保护气流量对焊缝成形、显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:当其他焊接参数一定时,在该试验条件下保护气流量对焊缝成形影响较小,焊缝区域组织相似,主要为柱状奥氏体树枝晶+少量的δ铁素体。接头显微硬度和冲击韧性随保护气流量的变化不明显。接头的抗拉强度随保护气流量的增加而提高,当保护气流量为40 L/min时,接头抗拉强度最高为765 MPa,达到母材抗拉强度的86.5%。分析拉伸断口发现,不同保护气流量断口微观形貌相似,断口中分布着大量韧窝,表现为韧性断裂。     

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%。     

高强度304不锈钢薄板微弧等离子弧焊接头性能研究

采用微弧等离子弧焊对304不锈钢薄板进行焊接,研究填丝与否对焊接接头性能的影响。结果表明,填丝对等离子弧焊接头成形、显微组织和力学性能产生一定影响。相对而言,自熔焊焊缝宽度较宽,焊缝区组织较细小。自熔焊焊缝区显微组织由奥氏体和铁素体组成,在奥氏体基体上析出的骨架状铁素体和板条状铁素体含量相近。焊缝区显微硬度分布均匀,这种均匀分布导致接头强度相对较高,达到母材的84%。等离子弧填丝焊过程中,焊缝成分随填充焊丝改变,热输入增大,导致焊接接头性能稍微下降。但综合考虑高效和性能等因素,认为等离子弧填丝焊更适用于工业应用。     

客车车辆用奥氏体不锈钢自动焊工艺研究

本文采用自动焊方法,并通过试验不同的焊接参数,研究了SUS 304奥氏体不锈钢焊接接头的组织及性能,奥氏体不锈钢采用ER 308LSiΦ1.0mm焊丝焊接4mm厚试板,研究了不同焊接参数得到的焊缝接头质量,得到了正确的焊接参数,同时对焊后试板进行渗透探伤及射线探伤,均无缺陷。通过对焊缝及热影响区力学性能分析,得出焊缝力学性能达到了325MPa,采用直径40mm压头的弯曲试验,试验结果均合格,且宏观微观熔合良好,可以满足产品的使用要求。     

奥氏体不锈钢电子束焊接接头组织与性能研究

针对16 mm的304奥氏体不锈钢开展了电子束焊接研究,采用金相分析、扫描电镜、断口分析等测试方法对304不锈钢电子束焊接的焊缝形貌、组织、性能进行了研究。试验结果表明,采用电子束熔透焊接和散焦盖面工艺,可以获得性能优异的焊接接头。焊缝主要有细小的奥氏体、铁素体和少量均匀分布的渗碳体组成;熔合线上析出了大量的渗碳体,两侧组织尺寸形貌存在较大差别;热影响区组织形貌和母材相当,晶粒略有长大。焊缝在水平方向上显微硬度最高,与焊缝中奥氏体细小渗碳体分布均匀有关。焊接接头的抗拉强度达到632 MPa,为母材强度(650 MPa)的97%以上,焊缝和热影响区的冲击吸收功高于母材,表现出优于母材的良好韧性,断口表面发现大量韧窝聚集,这些表明焊缝具有良好的塑性。     

SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头组织及性能

采用激光-CMT复合焊+埋弧焊的焊接工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行了生产试制,利用OM,EDS研究了复合管焊缝微观组织特征及合金元素分布,同时检验了焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,焊缝合金成分合理,合金元素稀释率低。内焊焊缝(CMT区域)微观组织为奥氏体+铁素体+碳化物析出相,内焊焊缝(LBW区域)微观组织为奥氏体+铁素体+马氏体,Q235B基层焊缝微观组织为铁素体+珠光体;焊接接头抗拉强度平均值为451 MPa,-10 ℃下焊缝及热影响区的冲击吸收能量平均值分别为167 J和236 J,焊接接头面弯、背弯180°拉伸面无裂纹(弯轴直径45 mm),焊缝硬度最高值为285 HV10;晶间腐蚀试验后,管体与焊缝弯曲180°拉伸面无裂纹(弯轴直径4 mm)。SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头的各项性能均符合相关标准的要求,能够满足饮用水输送工程的应用需求。 创新点： 区别于传统螺旋焊管的双面埋弧焊,采用了激光-CMT复合焊(内焊)+埋弧焊(外焊)的工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行焊接,形成了“Y+V”形的焊接接头形貌,减小了内、外焊缝的重合量,有效地控制了不锈钢复层一侧焊缝合金元素的稀释及碳钢基层一侧焊缝合金元素的过量裹入,避免了内、外焊缝高硬相的产生,提升了焊接接头的综合性能。     

不锈钢薄板(δ≤0.3 mm)的焊接工艺

研究了不锈钢薄板(δ≤0.3 mm)的TIG焊工艺,焊接电流为10～35 A,焊接速度为120～180 cm/min.通过力学性能试验,分析了焊缝的抗拉强度和断后伸长率与焊接工艺参数之间的关系,在焊接电流和焊接速度匹配的条件下,厚0.15 mm、0.2 mm、0.3 mm不锈钢薄板焊缝均可获得优良的抗拉强度和断后伸长率,性能指标与母材基本持平.金相检验表明,焊缝的金相组织为铸态奥氏体,组织粗大会导致焊缝的力学性能下降.X射线探伤表明,主要焊接缺陷是内凹,在焊接工艺参数合适的条件下,焊缝的一次探伤合格率超过95%.     

镍管纵缝等离子+TIG焊接接头组织性能研究

针对纯镍焊接时易出现裂纹、气孔、熔合不良等缺陷,采用等离子+TIG双枪焊接方法,进行5 mm厚N6纯镍管纵缝平板模拟试焊,通过正交试验优化焊接工艺参数,并对接头的组织和性能进行了研究。试验结果表明,最优焊接工艺参数下,接头抗拉强度为328 MPa,达到母材的90%;焊接接头中等离子焊接区(焊缝中下层)范围大,焊接接头的断裂属于以韧性断裂为主的混合断裂;分析接头的显微组织可知:N6母材为单相奥氏体组织,焊缝的TIG焊接区(焊缝中上层),由于两次受热,主要由粗大的奥氏体柱状晶组成,焊缝的等离子焊接区是粗大的奥氏体胞状晶。     

Super-Ni/NiCr叠层复合材料与18-8钢的焊接性

采用填丝钨极氩弧焊(TIG)方法对复层厚度仅0.3mm的叠层复合材料与18-8不锈钢进行焊接.通过显微图像分析仪、电子探针(EPMA)和X射线衍射仪(XRD)等对焊缝微观组织、显微硬度和熔合区附近相组成等进行分析.试验发现,焊缝边缘处的奥氏体晶粒生长具有方向性,呈柱状晶形态垂直于熔合区生长;叠层复合材料NiCr基层与焊缝形成可靠的熔合,Super-Ni复层与焊缝过渡区显微硬度升高;18-8钢侧焊缝显微硬度低于不锈钢母材.结果表明,焊接区主要是奥氏体、少量δ铁素体、γ-Ni(Cr,Fe),FeNi等物相;焊接中应使钨极氩弧偏向18-8钢一侧,以避免镍复层过度烧损.     

1．4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不镑钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好.接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低.焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,OCr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003铜侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织.     

奥氏体304不锈钢钢管A-TIG焊接工艺研究

以Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管为研究对象,采用A-TIG焊(添加活性剂的钨极氩弧焊)进行对接焊接工艺试验,研究不同焊接起始点对焊缝成型的影响,并检测外观质量符合要求的焊件的性能和微观组织等。分析认为:采用A-TIG焊接工艺焊接Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管时,可在不开坡口、不填丝的情况下,实现一次性焊透,并达到单面焊双面成型的目的;焊缝组织为奥氏体+铁素体,其组织与未添加活性剂时的一致,但添加活性剂可明显改善组织性能;焊接接头的性能满足标准要求。     

X2CrNiMoN22-5-3双相不锈钢MAG焊接头的组织与性能

采用MAG焊接方法焊接10 mm厚X2CrNiMoN22-5-3双相不锈钢板,焊后分别进行了拉伸、弯曲、硬度、宏观金相和微观金相等试验。结果表明,焊缝金属的力学性能达到母材的强度要求,且焊接接头熔合良好。通过金相观察发现,母材组织为带状奥氏体均匀分布于铁素体基体中,焊缝金属组织为枝晶状奥氏体分布在铁素体基体里,热影响区金相组织为带状奥氏体和枝晶状奥氏体交互分布于铁素体基体。     

纯镍与304奥氏体不锈钢TIG焊接工艺及组织性能

采用TIG焊接工艺连接3 mm厚纯镍N6与1.5 mm厚304奥氏体不锈钢,通过拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计对焊接接头进行力学性能及微观组织分析,确定不同厚度纯镍与304不锈钢板材的合理焊接工艺参数。试验结果表明,采用合理的工艺参数焊接接头抗拉强度可达636MPa,金相分析焊缝区形成铁镍合金,焊缝区与N6熔合线比较模糊,较多晶粒贯穿其中,但304不锈钢与焊缝区熔合线较为明显,晶粒生长贯穿熔合线较少,拉伸断口为韧性断裂。     

外层氧气引入对GPCA-TIG焊焊缝性能的影响

针对SUS304不锈钢,采用传统TIG焊和GPCA-TIG焊进行工件表面熔焊,对外层气体引入氧气的GPCA-TIG焊和传统TIG焊焊缝的氧含量、显微组织、拉伸性能和低温冲击韧性进行了测定. 结果表明,GPCA-TIG焊焊缝组织主要为奥氏体和铁素体,铁素体形态以骨架状和板条状为主. 外层引入氧气时,焊缝中的氧含量增加,耦合度为+2时焊缝中的氧含量高于耦合度为0时的,焊缝的抗拉强度均略低于母材的. 耦合度为0的GPCA-TIG焊焊缝冲击性能与传统TIG焊的相同,耦合度为+2的焊缝低温冲击韧性有所降低,达到传统TIG焊的85%.