桥梁钢板Q500qE焊接粗晶区相变及接头性能

测试了60 mm厚TMCP桥梁钢板Q500qE模拟焊接粗晶区奥氏体连续冷却相变曲线;使用自动埋弧焊机对试验钢板进行双面多层多道对接焊试验,采用扫描电镜、示波冲击试验、电子背散射衍射等技术,研究了焊接接头的组织与性能.结果表明,随着焊接热输入量的增大,相变温度升高;焊接热输入E≤50 kJ/cm时,焊接接头具有良好的组织与力学性能;粗晶区的组织以板条贝氏体为主,大角度晶界分数为51.8%;焊接接头拉伸断裂位置位于母材,焊缝区及焊接热影响区的显微硬度值均高于母材,未出现焊接软化和粗晶区脆化现象.     

高强桥梁钢Q420qE焊接接头性能控制

对首钢生产的50 mm规格Q420q E高强桥梁钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验、CTS试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:不预热进行焊接,Q420qE钢板最高硬度为255 HV_(10);预热50℃后,最高硬度237 HV_(10),钢材淬硬倾向不明显;预热50℃以上可以避免焊接冷裂纹;气体保护焊、埋弧焊分别在14~16 kJ/cm、30 kJ/cm焊接热输入范围内,焊接接头性能满足要求。     

高性能Q420qENH耐候桥梁钢焊接试验

文中针对高性能Q420qENH耐候桥梁钢板,进行了母材复验、焊材熔敷金属试验、钢板焊接性试验、对接接头系列温度冲击试验以及典型接头的焊接工艺评定试验,评价和分析了该钢的力学、焊接及耐候性能,为应用于大型耐候钢桥梁制造提供了参考依据。     

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状.     

超声冲击处理对Q370qE钢焊接接头耐腐蚀性能的影响

采用超声冲击技术对Q370qE桥梁钢焊接接头进行了全覆盖超声冲击处理(Ultrasonic Impact Treatment,UIT),用金相显微镜、环境扫描电子显微镜及NaCl溶液浸泡试验对Q370qE焊接接头在大气中的耐蚀性能、UIT对腐蚀接头表面的修复作用及焊接接头UIT前后的耐NaCl溶液腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,Q370qE钢焊接接头在室内放置6个月后,其表面呈均匀腐蚀+点状腐蚀特征,且剖面呈深度达0.3 mm的根须状腐蚀裂纹;该腐蚀接头经过UIT后,其表面锈层及裂纹已基本被去除干净,露出了较亮的金属色,仅余下少量较浅的点状腐蚀坑;从腐蚀溶液浸泡试验结果来看,Q370qE焊接接头经过UIT后,由于次表层形成了约平行于焊缝表面的非常细密的纤维状形变组织及较大的残余压应力,使其抗NaCl溶液腐蚀性能得到明显提高。     

晶粒尺寸对桥梁钢的耐腐蚀性能影响

通过周期性浸润腐蚀试验,研究了晶粒尺寸对桥梁钢Q345的耐腐蚀性能的影响。不同晶粒尺寸的Q345钢的失重数据表明,大晶粒尺寸的铁素体和珠光体组织的耐腐蚀性能略优。扫描电镜和X射线衍射仪对加速腐蚀产物-锈层进行了分析。结果表明,两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层,大晶粒尺寸试样的内锈层与钢基的结合更紧密。两种试样的锈层成分主要是Fe3O4和少量的各种FeOOH,内锈层FeOOH的含量更多。     

高强度桥梁钢焊接接头疲劳性能的研究

利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢焊接接头测定了应力比R>0条件下的应力.循环次数(S-N)曲线,并对疲劳断口进行观察.系统分析疲劳裂纹的形成、扩展以及瞬断过程.结果表明,高强度桥梁钢焊接接头在R>O条件下的疲劳极限为470 MPa,稍低于焊接接头的屈服强度,应力幅σ与循环次数,N的关系为lgN=36.9-13.743 81gσ;在较高应力幅下的疲劳裂纹起源于试样表面的某种缺陷,在较低加载应力幅下的疲劳裂纹起源于大尺寸的夹杂物;疲劳扩展区断口微观形貌为疲劳辉纹和微坑,在微坑中可以观察到第二相粒子,局部区域可以观察到二次裂纹;瞬断区断口形貌具有典型的韧窝特征.     

焊接电流对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接接头组织性能的影响

针对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接热影响区具有较高的淬硬性,焊接过程中易产生冷裂纹以及韧性下降等缺陷,当使用不同的焊接工艺时,其焊接接头性能相差较大的问题,对比分析了 240、280、320 A3种焊接电流对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接接头力学性能和微观组织的影响规律.结果表明,随着焊接电流的增加,焊接软化区...     

超声冲击对Q370qE钢焊接接头性能的影响

采用超声冲击技术对Q370qE桥梁钢对接接头进行了全覆盖超声冲击处理(UID,并通过XRD、显微硬度计、Olympus金相显微镜等对UIT前后Q370qE焊接接头的残余应力、显微硬度、焊趾应力集中系数等性能的变化进行了测试和分析.结果表明,UIT使左焊趾附近的残余压应力由25.6 MPa增高达240.8 MPa,使右焊趾附近17.2 MPa的残余拉应力转变为196.3 MPa的残余压应力;使焊接接头300 μm深度内次表层的显微硬度由100HV0.5提高到206HV0.5,提高了1倍多;使焊趾区平均过渡半径从1.58 mm增加到2.63 mm,焊缝过渡角由38°减小到27°,这有效改善了接头的几何形状,降低了疲劳应力集中系数.这些性能的变化均有利于提高Q370qE焊接接头的抗疲劳性能.     

高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢的母材、热影响区和焊缝的疲劳裂纹扩展速率进行了测定,并结合疲劳扩展断口分析各部位疲劳裂纹扩展快慢的原因。结果表明,高强度桥梁钢焊接接头中焊缝裂纹扩展速率最低,抗疲劳裂纹扩展能力最高;母材疲劳裂纹扩展速率最高,抗疲劳裂纹扩展能力最差;热影响区介于二者之间。焊缝的疲劳断裂模式是以穿晶断裂为主,母材是以沿Z字形路径扩展的沿晶断裂为主,热影响区则介于两者之间。     

焊接方法对双相不锈钢焊接接头耐蚀性的影响

采用气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）对2205双相不锈钢进行焊接,采用光学显微镜对接头组织进行观察,采用数点法计算铁素体相的含量,测定接头的耐点蚀和耐CO2应力腐蚀性能,研究焊接方法对接头耐蚀性的影响。结果表明,焊接方法影响焊缝组织形态及铁素体含量。GTAW焊缝由不规则的条状组织和两相交织分布的块状组织组成,而SMAW和SAW焊缝为方位不一的条状组织和少量的块状组织。GTAW和SMAW焊缝的铁素体含量为35％～55％,而SAW的不足20％。接头的耐蚀性与铁素体相比例密切相关,GTAW、SMAW和SAW的耐蚀性依次降低。从铁素体相比例和耐蚀性角度考虑,GTAW和SMAW能够获得满意的焊接接头。     

690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性研究

采用周期浸润腐蚀实验和电化学测试方法,结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等表面测试技术研究了690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性。结果表明,在腐蚀初期,由于微观组织的不同,以铁素体为主的焊缝区耐蚀性优于贝氏体为主的母材区,同样由于晶粒粗大且分布不均匀导致贝氏体组织的热影响区耐蚀性最差,焊接接头不同微区域未发生明显电偶腐蚀;在腐蚀后期,Cu、Cr等在焊接接头不同区域的锈层中明显富集,Ni在焊缝区锈层中富集量远高于母材区和热影响区,焊缝区由于合金元素含量较高使其锈层更加平整致密且具有较高的极化电阻和阻抗值,导致整个焊接接头的耐蚀性能好于母材。     

不同焊接方法对B610CF钢焊接接头性能的影响

采用焊条手工电弧焊和富氩混合气体保护焊两种焊接方法对低焊接裂纹敏感性钢B610CF钢板状对接接头分别进行了三种焊接规范下的焊接,并对其焊接接头进行了金相分析和力学性能试验研究.结果表明,采用焊条手工电弧焊的焊接接头抗拉强度和焊缝的冲击韧性优于采用富氩混合气体保护焊的,两种焊接方法下的焊缝区的冲击韧性值都低于母材的;两种方法的热影响区金相组织和冲击韧性没有明显的差异.不同焊接方法下焊缝性能的差异以及与母材基体的差异,与所选用的焊接材料的性能有关,尽量选用与母材的强度和冲击韧性相匹配的焊接材料,以提高整个焊接接头的性能.     

首钢Q420qENH高性能耐候桥梁钢板的开发

针对传统桥梁钢板强度低,冲击韧性、焊接性能、耐蚀性能差的问题,首钢公司采用低碳成分设计、添加Ni、Cr、Cu耐候元素以及Mo、Nb元素,并优化了轧制和水冷工艺,开发出具有强韧性匹配和良好耐候性的Q420qENH耐候桥梁钢板。对Q420q ENH钢板的显微组织、力学性能进行了检测,同时采用周期浸润加速腐蚀试验对Q420qENH耐候桥梁钢板和Q420qE普通桥梁钢板的腐蚀失重和腐蚀速率进行了对比分析,研究了Q420qENH钢板的锈层形貌及成分。结果表明:Q420qENH耐候桥梁钢板组织为细小的M-A岛粒状贝氏体、准多边形铁素体和针状铁素体的混合组织,具有高强度、低屈强比和良好的低温韧性;其表面生成结构致密的α-FeOOH锈层,能够阻止钢板被进一步腐蚀,因此相同条件下其耐大气腐蚀性能是Q420qE普通桥梁钢板的2倍以上。     

双相不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能

根据母材临界点蚀温度(CPT)的试验结果,利用小试样的腐蚀实验方法研究了奥氏体-铁素体双相不锈钢焊接接头的耐点蚀性能.结果表明,手工电弧焊工艺过程对双相不锈钢材料的耐点蚀性能具有显著的影响,点蚀优先发生在焊缝金属或焊接热影响区中.双相不锈钢材料的耐点蚀性能与材料本身奥氏体和铁素体相比例有关.腐蚀试样的表面状态(粗糙程度)对母材金属的耐点蚀性能有明显的影响.表面越粗糙,耐点蚀性能越差,临界点蚀温度越低.     

异种钢接头焊接试验

针对低合金钢、铬钼钢与不锈钢的异种接头组织、性能相差较大、甚至产生裂纹等问题,对比焊条选用、预热、热处理对接头组织性能的影响进行了焊接试验。     

T92钢焊接接头的组织与性能研究

通过拉伸试验、硬度试验、冲击试验和断口扫描与组织观察,研究了T92钢焊接接头的组织和性能.结果表明,接头的强度高于母材,焊缝金属的硬度高、韧性低,接头的组织特征决定了冲击试样的断裂形态,粗大的奥氏体柱状晶是导致焊缝韧性显著降低的主要因素.因此,改善焊缝金属的结晶条件,有利于提高焊缝金属的韧性.