焊接残余应力对20G管道焊接接头组织性能的影响

通过X射线衍射法研究管线用20G焊接残余应力的分布和焊后热处理对焊缝残余应力的影响,择优选取了焊后热处理条件。结果发现,在焊缝区存在较高的焊接残余应力。焊后热处理可以显著降低焊接残余应力,其中以620℃加热温度、1 h保温时间的处理工艺为宜。此外,热处理细化了焊缝区域晶粒,降低了焊缝区域硬度,改善了焊接接头抗H2S腐蚀的能力。     

自动环焊机在航空发动机中的应用

大量的试验和小批量生产过程中发现,常规的焊接方法如手工氩弧焊、火焰钎焊等在焊接管路时常会出现焊偏、凹陷等缺陷。阐述自动环焊机在航空发动机管路环缝焊接的应用,确定了不同规格管路的焊接参数。环焊焊接过程及焊接结果证明,自动环焊与手工氩弧焊、火焰钎焊相比具有更好的焊缝形貌,形状较为规则,参数和焊接过程的可控性高,生产效率高,具有较高的应用价值。     

石化装置奥氏体不锈钢管道焊缝的热处理问题探讨

针对奥氏体不锈钢管道焊缝焊后热处理的问题进行探讨,通过焊接工艺评定和工程实践,证明了对奥氏体不锈钢管道焊缝进行焊后热处理的可行性,并提出了焊后热处理的注意事项。     

焊后热处理对SA 738 Gr.B焊接接头力学性能的影响

对比分析了SA 738 Gr.B手工电弧焊(SMAW)焊接接头焊态及焊后热处理态力学性能的变化。分析结果表明:焊后热处理态与焊态相比,拉伸性能有所下降,焊后热处理未能改善焊缝和热影响区的冲击性能。焊后热处理使焊缝和热影响区碳化物数量明显增多,同时,焊后热处理使焊缝金属晶粒长大,因此,导致焊后热处理态焊缝和热影响区冲击性能下降。     

电阻焊和激光焊焊接超低碳钢显像管支架的磁性能

采用电阻焊焊接超低碳钢显像管支架会出现显示器图象失真、信号滞后等问题。实验证明这种现象可以采用焊后热处理的方式得以解决,但是这会提高能量的消耗和增加生产时间。而改用激光束来焊接来对显示器支架进行焊接,在不需要焊后热处理的情况下就能获得良好的显示效果。电阻焊焊接导致显示效果不佳的主要原因是由于其焊接后焊缝接头的微观组织畸变太大,致使焊缝处的矫顽力Hc和剩磁强度Mr大大提高,不利于从新磁化。但是采用激光焊接的焊缝微观组织畸变相对来说小得多,而且焊缝晶粒贴近于原始母材,所以对Hc和Mr的影响很小。因此,激光焊接的显像管支架不经焊后热处理也不会导致图象失真。     

焊后热处理对E36钢对接接头焊接残余应力影响的有限元分析

采用有限元方法模拟了E36钢平板多层多道焊的整个焊接过程以及局部热处理过程,获得了焊接温度场的分布,并采用间接耦合方法在焊接温度场计算结果基础上得到了E36钢平板焊缝焊接后的残余应力场。重点分析了焊后热处理前后的焊接残余应力的变化。结果表明,焊后热处理对E36钢平板焊接残余应力具有明显的消除作用,但不能完全消除,焊缝附近依然存在较大的拉伸残余应力。     

基于固态相变选择焊缝金属热处理强化的焊接材料

在生产实践中需要对焊接后的结构件进行特殊热处理,如正火加一次或多次回火热处理,会导致焊缝金属强度大幅降低,无法满足结构件使用要求。基于固态相变原理,选用相变点低于热处理温度的焊接材料。在进行焊后热处理过程中,利用奥氏体逆转变中奥氏体重新在柱状晶界上形核,细化焊缝金属,提高焊缝金属强度,从而保证焊后热处理的焊缝金属强度与母材匹配。     

焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板耐蚀性能的影响

研究了焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板焊接接头的显微组织、耐晶间腐蚀性能、抗应力腐蚀性能的影响。结果表明,经580℃×2 h焊后热处理后,焊接接头过渡层焊缝与基层焊缝熔合线附近出现了合金元素扩散,脱碳层范围减小;焊后热处理后,焊接接头的耐晶间腐蚀性能下降,腐蚀裂纹位于焊缝熔合线附近;焊接接头的抗应力腐蚀性能受焊后热处理影响不大,慢应变速率拉伸断裂接头未发现二次断裂,S30408不锈钢覆层应力腐蚀破裂敏感性比值低,应力腐蚀敏感性小。     

焊后热处理时间对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝力学性能影响的研究

在三代非能动压水堆核电设备上,大量地使用到了SA-508Gr.3Cl.2钢,该材料具有较高的强度和低温冲击韧性。由于核电部件材料厚度大,SA-508Gr.3Cl.2钢焊接完成后需要进行较长时间的热处理,以消除残余应力。针对SA-508Gr.3Cl.2焊缝,选取了国内外不同牌号的四种埋弧焊焊丝焊剂进行焊接试验,并分别进行了不同焊后热处理保温时间下的焊缝金属拉伸和冲击试验。通过对试验结果的分析表明:焊后热处理后,SA-508 Gr.3Cl.2钢焊缝拉伸性能有较大程度的降低,随着焊后热处理时间的增长,焊缝强度降低的趋势逐渐减缓;焊后热处理对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝冲击性能影响无明显规律;随着焊后热处理时间的延长,焊缝基体组织未发生显著变化,晶间析出物有所增加并长大。焊缝的性能,特别是其低温冲击性能,更大程度取决于焊接参数,尤其是焊接热输入量。为获取理想的焊缝力学性能,需采用合适的焊接参数,控制热输入量。     

热处理对Ti1300高强钛合金电子束焊接组织和力学性能的影响

对不同原始状态的Ti1300合金电子束焊接样品进行不同的热处理,研究了焊前热处理和焊后热处理工艺对合金焊接样品的组织和力学性能影响。结果表明,焊接前不同热处理对合金焊缝组织和性能影响不大,在焊缝无热处理情况下,焊缝主要由较大尺寸的柱状β晶和亚晶构成,形成的α相极少,并主要分布在稳定晶粒的晶界处,这种组织使得焊缝区的强度和塑性明显低于基体。焊接后无论采取哪种热处理工艺,都无法改变合金焊缝区β晶粒的形态和尺寸,亚晶依然存在。热处理可以调节焊缝区α相的含量、尺寸和形态,但析出的α相的分布总体趋向于在稳定晶界处形成。焊缝区的性能依赖于析出α相的尺寸和数量,当单独在较低温度退火或时效时,焊缝区α相强化效果明显,焊缝强度大于基体,断裂发生在基体。     

SB_265_Gr1薄板钛合金激光焊接及残余应力

针对0.6 mm厚SB_265_Gr1钛合金开展了脉冲激光焊接工艺试验,并在550℃/0.5 h炉冷下进行焊后热处理(PWHT),焊后成形美观,焊缝保护良好,无缺陷。分析了焊接接头的金相组织和力学性能,对焊缝的焊后及热处理后的残余应力进行了测试。结果表明,焊态和热处理态的焊缝金属中主要为粗大块状α组织和条状α组织,力学性能满足要求,焊后热处理改善了残余应力。为现役核电厂换热装置中换热片整板拼焊的修复方法提供了技术参考。     

厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理的应用实践

火力发电厂1000 MW机组主蒸汽厚壁P92钢管道焊接接头焊后热处理在火电建设工程中技术要求较高,尤其是壁厚大于100 mm的P92钢管道焊接接头。通过中频感应加热对1000 MW二次再热机组的壁厚为118 mm的主蒸汽P92钢管焊接接头进行了管道试样的焊后热处理。结果表明,热处理后焊缝及母材组织正常,焊缝硬度符合标准要求;同时依据试样管焊后热处理发现的问题提出了优化措施,在施工过程中降低升温速度和恒温温度、增加保温宽度,实现了121个同类型焊接接头焊后热处理一次合格。厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理方案的成功应用,可为后续同类型部件的焊后热处理提供借鉴。     

焊后热处理温度对T91焊口硬度的影响

对按照规范焊接的3组T91试样进行不同温度(640、760和880℃)的焊后热处理,再对三组试样进行硬度测试并观察母材、HAZ及焊缝的组织。结果表明:焊后热处理超温导致焊缝硬化、HAZ软化,焊缝组织粗大;焊后热处理温度不足导致焊缝硬化,但HAZ的硬度变化不大。     

焊后热处理对铝锂合金电子束焊接头组织与性能的影响

对2090铝锂合金电子束焊接头进行焊后热处理,热处理工艺为530℃固溶0.5h+190℃时效12h。结果发现,焊接接头的抗拉强度由焊态下的331MPa提高到热处理后的415MPa,焊后热处理使接头的强度大大提高。金相组织观察表明,铝锂合金电子束焊接头经过热处理后焊缝晶粒形貌由焊态下的等轴树枝晶转变成等轴晶,并且在晶粒内部和晶界处析出细小的强化相。XRD相结构分析显示接头焊缝中的强化相主要为δ′(Al3Li)、T1(Al2CuLi)、β′(Al3Zr)等。TEM观察证实,热处理后2090铝锂合金接头焊缝中析出了多量的球状δ′相和针状T1相。拉伸断口分析表明,铝锂合金电子束焊接头在焊态下为带韧窝的穿晶断裂,经过热处理后接头断裂模式转变为沿晶断裂。     

激光焊焊前预热和焊后热处理对焊缝质量的影响

为了研究激光焊接热处理工艺对焊缝组织和性能的影响,制定了焊前预热和焊后热处理的试验方案。采用金相显微镜和扫描电镜对焊缝组织观察分析,并用HV0.1显微硬度计检测焊缝区域硬度。结果表明,经过焊前预热和焊后热处理的金相组织铁素体明显增多,而珠光体较少,硬度较低,其中焊后热处理对组织和性能改善的最为显著。     

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MICROSTRUCTURES AND PROPERTIES OF WELDED JOINTS FOR Al-Mg-Sc ALLOY SHEETS

采用Al-Mg-Sc-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊), 并对焊接接头进行350 ℃下保温1 h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al--Mg--Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为 332 MPa; 经350 ℃/1 h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa, 焊接接头强度系数达到0.98, 焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%, 并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高, 拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区. 焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc, Zr)粒子, 这些粒子与基体共格, 使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强 度大幅度提高.     

焊后热处理对Al-Mg-Sc合金板材焊接接头组织与力学性能的影响

采用Al-Mg-Se-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊),并对焊接接头进行350℃下保温1h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al-Mg-Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为332MPa;经350℃/1h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa,焊接接头强度系数达到0.98,焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%,并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高,拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区.焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc,Zr)粒子,这些粒子与基体共格,使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强度大幅度提高.     

CLF-1低活化铁素体/马氏体钢真空电子束焊接研究

针对中国固态增殖剂试验包层模块(TBM)的结构材料CLF-1低活化铁素体/马氏体钢,开展了真空电子束焊接试验,并在740℃/1.5 h条件下进行了焊后热处理(PWHT)。焊后表面成形良好,无任何表面缺陷。基于焊缝中气孔的形成机理,通过电子束重熔焊接的方法解决了焊后存在大量链状气孔的问题。分析了焊接接头的金相组织、力学性能及各合金元素的能谱分布。结果表明,焊态和热处理态的焊缝金属中主要均由板条马氏体组成,在电子束焊接过程中各主要的合金元素也未烧损,热处理态的焊缝抗拉强度较焊态略有下降,同时韧性有所提高。基于电子束焊接试验,成功试制了TBM模块盖板模拟件。     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

钛合金激光填药芯焊丝接头组织性能

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_p相、α_s相集束及点状分布的残留β相构成,没有发现焊态焊缝中的α’马氏体组织;热处理态焊接接头强度降低但断后伸长率和常温冲击韧性增加;热处理态焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂.通过XRD测试发现焊态焊缝中主要由α’马氏体组成,还有少量极弱的多角度α相衍射峰,而热处理态焊缝中α相衍射峰中心角度位置与焊态焊缝中α’马氏体一致,另外还发现了较为明显且尖锐的β相(110)衍射峰.