不同焊接峰值温度对高强管线钢热影响区组织性能的影响

对高强管线钢,在焊接作业中由于焊接峰值温度的不同,焊接热影响区所表现出来的组织特性和性能将会有所差别,以X80管线钢为例,通过焊接热模拟试验分析了在不同焊接峰值温度和线能量下,试验钢的组织变化和峰值温度对材料硬度、冲击韧度的影响。     

X80管线钢焊接工艺参数研究

采用热模拟技术、工程测试手段和显微分析方法,研究了线能量和预热温度对X80管线钢焊接热影响冲击韧度的影响规律，并分析了其原因，从而推荐出最佳焊接工艺参数.     

关于J积分测定方法的比较及相关问题的讨论

采用多试样方法,应用国内外不同标准测试了X56管线钢焊接接头的低温(-5 ℃)J-R曲线并对结果进行了分析比较.采用两个夹式引伸计在-5 ℃下分别得到焊缝和热影响区(HAZ)的双P-V曲线来计算施力点位移,从而得到J积分值.然后对数据点分别根据国家标准GB2038-91和英国标准BS7448进行处理.结果表明,BS7448标准在钝化线、各界限确定等方面存在着很大的优越性,能够拟合得到J-R曲线,计算出J0.2,确定了材料的断裂韧度.而根据国家标准GB2038-91没有合格数据点,从而不能进行断裂韧度的计算.     

建筑用X100管线钢焊接接头的断裂韧度研究

以建筑用X100管线钢焊接接头为研究对象,通过CTOD实验对母材、焊缝和HAZ区的断裂韧性进行研究。结果表明,随着温度的降低,X100管线钢焊接接头的断裂韧度逐渐降低。相同温度下,母材的断裂韧度最好,焊缝的断裂韧度最差,不同形状和分布的M-A组元是影响焊接接头断裂韧度的主要因素。     

深冷处理对X80钢焊接接头组织和力学性能的影响

采用手工电弧焊对X80管线钢进行焊接,对焊接接头进行不同温度的焊后深冷处理,通过金相分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验等研究深冷处理对X80管线钢焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明,经深冷及回火处理后,X80钢焊接接头组织由铁素体和奥氏体逐渐向回火索氏体转变。X80管线钢经过深冷处理后,其焊接接头综合力学性能得到较大提高,且深冷温度越低,综合力学性能越好;在－196 ℃深冷处理条件下,焊接接头抗拉强度及冲击吸收能量较未处理试样分别提高约11.1%和72.8%,断裂方式由脆性准解理断裂转变为韧性断裂。     

焊接热循环对X80管线钢粗晶区韧性和组织的影响

利用焊接热模拟技术、光学金相、透射电子显微镜和示波冲击韧度试验、断裂韧度试验研究了焊接热循环对X80管线钢粗晶区韧性和组织的影响。试验结果表明,在六种热循环参数下,X80管线钢模拟粗晶区具有不同的显微组织,当焊接热循环参数较小时,以下贝氏体和板条马氏体为主,随着热循环参数的增大,以粒状贝氏体为主,且其中的M—A岛的形态由细短条状转变成大长条状或大块状,分布由晶界转向晶内,同时数量增多,韧性恶化。     

回火焊道热处理对X80管线钢热影响区组织性能的影响

采用焊接热模拟技术和显微分析方法.研究了回火焊道热处理对X80级管线钢焊接热影响区韧性的影响规律.结果表明,预备回火焊道处理可消除临界粗晶热影响区局部脆化现象.当预备回火温度为1000℃时,X80管线钢临界粗晶热影响区的韧度高于粗晶区的韧度,消除了局部脆化现象:补充回火焊道处理也可消除临界粗晶热影响区的局部脆化现象.当补充回火温度为650℃时.韧化效果最好.     

海底管线用钢低温断裂韧度的试验研究和数值模拟

根据BS7448断裂韧度试验标准,对X65管线钢焊接接头的低温(-15℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测试并对其进行了三维有限元数值模拟.试验取标准三点弯曲试样,然后根据试验得到的p-V曲线来计算CTOD值,并对试验结果进行了讨论和总结.尤其是对试验后试样的断面分析,验证了试验结果的有效性,从而解释了试验值分散性大的问题.通过有限元分析得到了计算的p-V曲线,该p-V曲线落在试验测得的p-V曲线区间内,说明有限元分析的正确性.因此,在没有其它方法可获得的情况下,能够用有限元数值模拟进行分析计算.     

X80管线钢焊接接头氢分布的数值模拟

利用ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,对X80管线钢焊接接头的氢扩散行为进行了模拟. 通过对不同焊接条件下温度场、应力场、氢扩散的三场耦合模拟,研究了焊接工艺参数对焊接接头中氢扩散及分布的影响. 结果表明,焊接热影响区残余应力水平最高,是整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢地带. 适当地提高预热温度和焊接热输入,均有利于焊接接头中氢的扩散逸出,降低氢在焊接热影响区的聚集程度,从而降低氢致裂纹的敏感性.     

韧-脆转变温度区间内焊接接头断裂韧度预测

首先对采用同种焊接材料施焊的X80及X65管线用钢焊接接头,在韧脆转变温度区间测试了其断裂韧度,试验研究了强度匹配、试样几何形式对接头断裂行为的影响。然后根据局部法由标准三点弯曲试样的断裂韧度值,得出反映材料的脆性断裂控制参量m、σu,再根据该参量对同种接头及不同强度匹配接头双边裂纹拉伸试样的断裂行为进行了定量预测,当考虑韧脆转变温度区间内的延性裂纹扩展后,预测结果与试验结果相当吻合。表明,局部法能很好地描述材料的断裂行为。     

INFLUENCE OF LOCAL BRITTLE ZONE ON THE FRACTURE TOUGHNESS OF HIGH-STRENGTH LOW-ALLOYED MULTIPASS WELD METALS

1.IntroductionManyillvestigatiolls[1--5]havefOllndthattilelocalbrittlezone(LBZ)playsanimportantroleinfyacturetoughnessofheat--affectedzoneinthebasemetalfornormalizedandthermomechanicallycontrolledprocessingsteels,aswellasdirectquellchedandtemperedsteels.Therearefewreportsaboutthisphellomellainhigh-strengtllmllltipassweldmetals.Inmultipasswelds,thereareprimaryweldmetalandweldmetalreheatedtovarioustemperaturesbythesubsequentbeads[6'71.Thereheatedregionfinderabeadcanbedividedintoacoarsegrainedz…     

WELDABILITY EVALUATION OF A MODERN TMCP STEEL BY USING SIMULATION TECHNIQUES

1'neveIOnmentorSedation~unesatthebetituteorweIForweldabilityevaluationofnewlydevelopedsteelsattheinstituteofWeldinginGliwicesimulationtechniqUeshavebeenaPPliedsince1970.Thefirstweldingthermalcyclesimulatorwasbasedonresistantheatingofsmallsamples,Wherethecurrentwascondoledbyaftmctiongeneratorcomposedof24resistorsadjustedaccordingtothereqUiredthermalcycle.Thebasicinconvenienceofthecontrolsystemwasarectilinearsegmentapproximationandatimeconsullingsettingofindividualresistorsbasedonatrialander…     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Hot Impact Toughness of Various Zones of P91 Welded Pipes

The new generation super critical thermal power plants are required to operate at enhanced thermal efficiency of over 50% to reduce the fuel consumption and environmental pollution. Creep strength-enhanced ferritic steels, commonly known as Cr-Mo alloys such as P91 (X10CrMoVNb 9-1) are such material of choice for the next generation power plants. The operating requirement of these next generation power plants is that steam temperature of around 650 °C is maintained. For such high-temperature application, creep strength of material is the primary consideration together with adequate weld heat-affected zone (HAZ) toughness. Present work deals with the effect of high service temperature on impact toughness of P91 (X10CrMoVNb 9-1) base material, weld fusion zone, and HAZ. The impact toughness of HAZ for conventional weld groove design and narrow weld groove design has been evaluated experimentally in as-welded and at different post-weld heat treatment conditions. Fractography of the impact toughness specimens of base metal, weld fusion zone, and HAZ was carried out using scanning electron microscope. The effects of heat treatment schemes on the percentage of element present at the fracture surface were also studied.     

温度对SA508-III钢焊缝金属断裂韧度的影响

为了获得温度对SA508-Ⅲ钢焊缝金属断裂韧度的影响,采用本构曲线法（CCM,constitutive curve method）、ASTM和ISO标准对焊缝金属在典型温度下的试验数据进行了处理.结果表明,采用CCM获得的断裂韧度随温度的升高而降低.当温度从20℃升高到100℃,从100℃升至320℃时,断裂韧度分别降低了11.1%和5.4%.采用扫描电镜观测试样断口形貌发现SA508-Ⅲ钢焊缝金属在典型温度下均呈韧性断裂,当温度达到100和320℃时,韧窝变浅变小,因此韧性出现了一定的下降.研究还发现,采用CCM获得20和100℃时的断裂韧度与ASTM一致;获得320℃时的断裂韧度介于ASTM和ISO之间.     

焊接接头损伤条件下的断裂力学参量数值模拟

利用弹塑性损伤-应变耦合有限元方法研究了不同强度匹配焊接接头中母材区断裂应变的变化对焊缝区裂纹断裂力学参量J积分的影响规律.结果表明,对于强度高匹配、等匹配和低匹配的焊接接头,在焊缝区各项力学性能参数保持不变的条件下,随着母材区断裂应变的减小,焊缝区的塑性应变及裂纹扩展驱动力J积分均有明显的提高;随着接头强度匹配比M的降低(母材屈服强度的升高),母材区断裂应变的变化对J积分值的影响作用减小.     

Q235B钢焊管断裂原因分析

通过对直缝焊管断口宏观检查、断口微观分析、材质成分分析、金相组织检验、非金属夹杂分析、有限元分析,探讨焊管断裂原因。结果表明,焊管断裂为脆性断裂;焊接过程中形成的原始裂纹造成应力集中,是焊管断裂的主要原因;焊接过热区出现的魏氏组织,降低了材料的韧性,促进了焊管的断裂。     

焊接接头强度组配对CTOD的影响

利用模拟焊接接头试样三点弯曲试验的方法,就焊接接头强度组配对其断裂性能的影响进行了研究。发现不同的焊接接头强度组配对其断裂韧性和裂纹扩展驱动力有不同程度的影响,在考虑强度组配对焊接接头的断裂性能的影响时,必须从材料的断裂韧性变化和裂纹扩展驱动力变化的两个方面来考虑。     

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力,随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余力为压应力,而环向残余应力为拉应力。计算预测值和实侧值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

硼对低合金钢焊接热影响区韧性的影响

本文采用焊接热模拟技术,研究了硼对Cr—Ni—Mo 低碳低合金钢焊接热影响区粗晶区却贝冲击韧性Cv 和断裂韧性COD 的影响。发现随着钢中含硼量的增加,母材和焊接HAZ 粗晶区Cv 冲击功上平台拐点温度上升,COD 值下降,脆性增加。认为这与硼相的晶内和晶界析出以及硼的固溶有关.     

Evaluation of fracture behavior of the reheated weld zone in API 2W Gr. 50 steel weld metals

In this study the effect of martensite-austenite (M-A) constituents on the fracture behaviour of the reheated weld zone formed by subsequent weld passes in API 2W Gr. 50 steel welds was evaluated. For the weld thermal cycle simulation process with the Geeble thermal simulator, the actual single-pass weldment was used rather than the base metal. The reheated weld zone in the weld metal was categorized into four typical areas according to the peak temperature. The test results indicated that toughness is closely related to the fraction of the martensite-austenite constituents.In particular, the intercritical reheated weld zone with a high fraction of M-A as well as a coarse-grained reheated zone can be considered as local brittle zones of weld metal.