焊后热处理对海洋平台用钢焊缝低温断裂韧性的影响北大核心

分别采用焊条电弧焊(2G,3G)、CO2气体保护焊(2G,3G)与埋弧焊(2.0 k J/mm,3.5 k J/mm)工艺得到板厚分别为80 mm,80 mm,100 mm焊接接头。将试样均分为两组,根据英国BSI 7448—2005《断裂韧性试验标准》,分别进行焊态和热处理态低温断裂韧性(CTOD)测试。结果表明,相同热处理工艺对不同焊接方法焊缝中心线CTOD值影响不同。FCAW接头的低温韧性对热处理敏感性较低,热处理前后2G与3G位置的CTOD值都基本不变;埋弧焊接头断裂韧性提升幅度较小,低热输入下CTOD约提高5%,高热输入下约提高32%;焊条电弧焊2G和3G位置CTOD值分别提高14.15倍和1.5倍。试验结果为评价这几种焊接方法和相应板厚焊接接头的免除热处理提供了一定依据。     

焊后热处理对海洋平台用钢焊缝低温断裂韧性的影响

分别采用焊条电弧焊(2G,3G)、CO2气体保护焊(2G,3G)与埋弧焊(2.0 k J/mm,3.5 k J/mm)工艺得到板厚分别为80 mm,80 mm,100 mm焊接接头。将试样均分为两组,根据英国BSI 7448—2005《断裂韧性试验标准》,分别进行焊态和热处理态低温断裂韧性(CTOD)测试。结果表明,相同热处理工艺对不同焊接方法焊缝中心线CTOD值影响不同。FCAW接头的低温韧性对热处理敏感性较低,热处理前后2G与3G位置的CTOD值都基本不变;埋弧焊接头断裂韧性提升幅度较小,低热输入下CTOD约提高5%,高热输入下约提高32%;焊条电弧焊2G和3G位置CTOD值分别提高14.15倍和1.5倍。试验结果为评价这几种焊接方法和相应板厚焊接接头的免除热处理提供了一定依据。     

海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验

依据英国标准BS7448断裂韧度试验标准(ISO/TC164/SC4-N400)和DNV-OS-C401,采用埋弧焊和CO2气体保护焊工艺对国产钢板板厚为80 mm的海洋石油平台导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试了零度下该工艺的焊缝和热影响区的CTOD断裂韧度,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和CO2气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性,为海洋平台施工建造提供科学依据.     

海洋石油平台焊接接头大型CTOD试验

依据英国BS7448断裂韧性试验标准，对焊接接头超大尺寸低温裂纹尖端张开位移（CTOD）试验测试技术进行了探讨，对采用焊条电弧焊与埋弧焊工艺施焊的、板厚为2．5in(63.5mm）的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验，分别测试了－18℃两种工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性，对试验结果及试验中的有关技术问题进行了分析讨论。试验表明，除两个热影响区（HAZ）试样外，其余试样均满足美国Phillips石油公司提出了最小CTOD为0．15mm的要求。试验结果为评价这种板厚焊接接头的焊后热处理规范提供了依据。     

低温服役海洋钢结构免焊后热处理埋弧焊接头性能研究

随着海洋工程逐渐走向深水和低温区域,服役温度越来越低。在大型海洋钢结构焊接中,为保证焊接接头具有足够的韧性,对于厚度超过50 mm的焊接接头一般要求进行焊后热处理以消除内应力。近年来,有研究指出,如果焊接接头在设计温度下能通过CTOD测试,则可以免除焊后热处理。本文测试研究了80 mm厚EH36钢板埋弧焊接头在焊态下的常规力学性能以及-25℃下焊态CTOD性能,开发并优化了满足低温服役的埋弧焊免热处理工艺,对同类项目具有较大的借鉴意义。     

9Ni钢埋弧自动焊接工艺试验研究

为了验证国产焊材与国产9Ni钢材在埋弧自动焊接工艺上的焊接适应性,选用12mm和20mm板厚的国产9Ni钢板、三种焊接参数(热输入量大、中、小)完成了9Ni钢埋弧自动焊横焊位置的焊接工艺试验,并通过焊接接头力学性能(包括:拉伸、弯曲、低温冲击、CTOD及DWTT)和显微组织验证、分析和整理不同焊接参数及板厚的焊接接头性能,获得国产焊材与国产9Ni钢材埋弧自动横焊焊接接头的性能试验报告,各项指标满足标准规范要求,验证了国产焊材与国产9Ni钢板的焊接适应性和匹配性。     

EQ51与EQ70异种钢FCAW焊接接头低温断裂韧性研究

文中针对EQ51与EQ70异种钢平板对接多层多道药芯焊丝气保焊(FCAW)焊接接头,开展CTOD试验(-10℃),测试了EQ51与EQ70异种钢焊接接头焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性。结果表明,采用合理的FCAW焊接参数,焊缝区、粗晶热影响区和细晶热影响区的低温断裂韧性CTOD值均>0.15 mm,满足设计标准要求;其中熔合线粗晶热影响区的CTOD值相对较低(平均值为0.184 mm),细晶热影响区和焊缝区的CTOD值相对较高,表现出优异的低温断裂韧性。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

工程机械用高强钢20MnTiB焊接接头的断裂韧性研究

本文针对工程机械用高强钢焊接接头有较大断裂倾向的特点,依据英国标准BS 7448断裂韧度试验标准,采用熔化极气体保护焊(GMAW)工艺对板厚为14mm的国产高强钢20MnTiB对接焊接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.结果表明:在本文中所制订的焊接工艺条件下,无需焊后消氢处理20MnTiB高强钢的焊接接头CTOD平均值均大于标准验收值,有较高的断裂韧性值.     

9Ni钢焊接工艺适应性研究

研究了9Ni钢药芯焊丝气体保护焊立焊(板厚25 mm)、埋弧焊横焊(板厚25 mm)、焊条电弧焊立焊和仰焊(板厚16 mm)不同焊接位置的焊接工艺。试验结果表明:焊缝表面成形良好,无焊接缺陷,其力学性能满足LNG船储罐低温材料的使用要求。     

Q500qE桥梁钢焊接接头的低温断裂韧性

实验室试制了60 mm厚TMCP型Q500qE桥梁钢厚板;使用自动埋弧焊机对试验钢板进行双面多层多道次对接焊试验。采用裂纹尖端张开位移(CTOD)测试技术和显微组织分析,对母材、焊缝金属和热影响区(HAZ)进行了低温(20、-10、-40℃)断裂韧性测试研究,利用扫描电镜对各部位的CTOD试验断口特征进行了分析,进而比较了母材、焊缝金属和热影响区不同区域金属低温断裂韧性。结果表明:随着试验温度的降低,焊接接头不同部位的断裂韧性CTOD特征值明显降低,F-V曲线逐渐缩短,试样的裂纹稳定扩展区变窄,断裂时的塑性变形不断减小直至消失,两侧剪切区也越来越不明显,焊接接头的韧性降低。在同一试验温度下,母材试样的裂纹稳定扩展区较宽,纤维断裂区较明显,裂纹扩展缓慢;热影响区试样的裂纹稳定扩展区最窄,断口平整,纤维区不明显,主要为脆断区。焊接过程的大输入量热循环使得焊接热影响区中原奥氏体晶粒尺寸增大,从而恶化了热影响区的低温韧性。     

TMCP高强韧F460厚板及焊接接头的组织和性能

阐述了TMCP型F460厚板的生产方法,并使用自动埋弧焊技术对60 mm厚钢板进行双面多层多道次对接焊试验。分析了母板及焊接接头的显微组织,检测了母板及焊接接头的常规力学性能和-10℃下焊接接头的裂纹尖端张开位移(CTOD)性能。结果表明,采用低碳多元微合金化成分设计,配合适当TMCP工艺,使得试制钢板具有良好的组织与力学性能;热输入量为15k J/cm时焊接热影响粗晶区组织主要为板条状贝氏体,热输入量为50 k J/cm时粒状贝氏体增多,大角度晶界减少;焊接接头拉伸断裂位置位于母材,焊缝区显微硬度明显高于母材,未出现焊接软化和粗晶区脆化现象;热输入量为15和50 k J/cm时,熔敷金属和热影响粗晶区的(-10℃) CTOD平均值分别大于0. 623和0. 833 mm,焊接接头具有优良的低温抗开裂性能。     

汽车罐车罐体用17MnNiVNbR钢焊接试验

对17MnNiVNbR钢板的焊接接头进行了较全面的性能试验.对不同焊接工艺制备的17MnNiVNbR钢焊接接头进行了力学性能试验,对消除应力热处理(以下简称SR处理)后的焊接接头进行测定无塑性转变温度落锤试验和测定断裂韧性的裂纹尖端张开位移(CTOD)试验;观察焊条电弧焊和埋弧自动焊制备的焊接接头的焊缝金属、热影响区以及母材金相组织.结果表明17MnNiVNbR钢的焊接接头具有优良的综合力学性能,适用于移动压力容器的制造.     

建筑工程用Q420D-Z15厚钢板对接埋弧焊工艺研究

本文对某建筑工程用Q420D—Z15厚度60mm钢板对接接头埋弧焊焊接工艺进行研究，经过对不同的焊接热输入条件下，焊接接头的力学性能分析，发现Q420D钢板焊接接头低温冲击韧性对焊接热输入比较敏感，在较大焊接线能量的热输入条件下，焊缝金属产生粗大先共析铁素体，热影响区产生粗大粒状贝氏体，焊接接头低温冲击韧性降低较多。为使焊接接头各部位AKV-20℃夏比冲击韧性满足结构设计要求，应严格控制焊接热输入量。     

海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度

依据BS7448断裂韧度试验标准(ISO／TC164／SC4-N400)，对采用埋弧焊(SAW)工艺施焊的、板厚为54mm的海洋石油平台大厚度对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验。分别测试了-15℃下单丝和双丝埋弧焊工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD值。试验表明，除双丝埋弧焊热影响区试件外，其余试件均满足挪威船级社DNV规定的最小特征CTOD为0．15mm的要求，为指导海洋平台的施工建造提供了科学依据。     

船用高强钢埋弧焊材焊接工艺

埋弧焊是在焊接船用高强钢中应用广泛的高效焊接方法。各牌号的埋弧焊材日益繁多,针对其母材特点和应用工程项目的要求也日益苛刻。采用4种牌号埋弧焊材对壁厚32 mm的D36钢板进行埋弧焊接工艺评定试验。通过外观无损检验、拉伸、弯曲、冲击、硬度和宏观金相检测研究D36钢接头的焊接力学性能。结果表明:采用适宜的焊接工艺方案,4种牌号焊材可获得力学性能良好的焊接接头,各牌号焊材可差别对待应用于不同船用高强钢埋弧制作中。     

9Ni钢T&T焊接工艺低温韧性

依据AWS D1.1M-2010,ISO 15653:2010对液化天然气(LNG)低温储罐钢9Ni钢TOP-TIG(T&T)焊接接头进行了夏比冲击韧性试验和断裂韧性(CTOD)试验. 另外对接头进行组织、XRD及断口分析,研究了9Ni钢T&T焊接接头低温韧性性能. 结果表明,T&T焊接接头冲击吸收功远高于标准要求,冲击韧性很好;热影响区组织主要为板条马氏体,位错密度高,断口韧窝浅而小,呈准解理断裂,焊缝区CTOD值较高,组织主要为奥氏体树枝状结构和等轴晶,断口含有大量韧窝,断裂韧性好. 9Ni钢T&T焊接接头-196 ℃低温韧性好,可以满足相关工程标准的要求.     

焊后热处理对BB503钢焊接接头性能及组织的影响

对45mm厚的BB503钢板分别采用手工焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊进行焊接，对部分焊接接头进行了焊后去应力热处理。比较了不同工艺焊接接头的力学性能及显微组织的差异。结果表明，经于工焊和CO2气体保护焊焊接的BB503钢板的焊接性优于埋弧焊；焊后热处理消除了焊接接头中的残余应力，大幅度提高了接头各区的冲击韧度，综合力学性能显著提高。     

一种国产埋弧焊焊材应用于厚板焊接工艺开发

介绍了一种国产埋弧焊焊材应用于厚板焊接工艺开发过程。焊接试验采用林肯公司的埋弧焊接设备,摸索出一套科学合理的焊接参数以及焊接控制的措施,并对试验结果进行了测评,重点考察焊材的低温冲击韧性以及CTOD(裂纹尖端开口位移)性能。结果表明:焊件焊缝的低温冲击性能,特别是断裂韧性(CTOD)良好,能够满足海洋工程的实际应用要求。     

Q345超细晶粒钢的焊接性能

对7.5 mm厚Q345超细晶粒钢板卷进行了两种焊丝(φ1.2 mm药芯和实芯)3种热输入(4～10 kJ/em)的系列CO2气体保护焊接试验,研究了焊丝和热输入对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,热输入为4 ～ 10 k.J/cm的气体保护焊,可得到满足性能要求的焊接接头;热输入为4～6kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由贝氏体和马氏体构成,且药芯焊丝接头粗晶区马氏体含量高于实芯焊丝接头粗晶区,导致了药芯焊丝接头粗晶区较高的硬度;热输人为10 kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由铁素体构成.拉伸试验和硬度试验表明,母材是焊接接头中的薄弱部位.冲击试验结果表明,焊缝区、热影响区冲击性能与母材在同一水平.