过热器/再热器异种钢接头热应力分析与坡口改进

异种钢接头的早期失效多发生在垂直管接头轴线方向的焊缝界面上,究其本质是由于在熔合线区碳化物相／基体界面上优先产生了蠕变孔洞,而该蠕变孔洞的形成与其所处区域的应力状态密切相关．本文用有限元法分析了钢１０２／Ｉｎｃｏｎｅｌ８２／ＴＰ３４７Ｈ异种钢接头在工况温度６００℃下,坡口角度的不同对焊缝界面热应力的影响,并对不同坡口形式的焊态残余应力作了实测,提出适度大的坡口角以及改良型坡口接头可提高异种钢接头高温使用性能的观点．     

奥氏体钢与珠光体钢异种钢的焊接研究

奥氏体钢中铬、镍元素含量较高,焊缝中容易产生晶间腐蚀和热裂纹,焊接性较差.珠光体钢的碳含量一般较低,焊接性较好.介绍了珠光体钢和奥氏体钢组合焊接时的特点,同时也介绍了奥氏体钢与珠光体钢的焊接实例.分析异质接头所处的材质特性与工况特性,采取合理的焊接工艺措施,就可以得到优质的焊接接头.     

过热器／再热器异种钢接头热应力分析与坡口改进

异种钢接头的早期失效多发生在垂直管接头轴线方向的焊缝界面上,究其本质是由于在熔合线区碳化物相／基体界面上优先产生了为孔洞,而该蠕变孔洞的形成与其所处区域的应力状态密切相关,本文用有限元法分析了钢１０２／Ｉｎｃｏｎｅ８２／ＴＰ３４７Ｈ异种负接头在工况温度６００℃下,坡口角度的不同对焊缝界面热应力的影响,并对不同坡口形式的焊态残余应力作了实测,提出适度大的坡口角以及改良型坡品接头可提高异种钢接头高温使     

焊后热处理对高温合金异种材料焊接组织的影响

针对含有较多合金元素的镍基单晶高温合金熔焊焊接性能较差的问题,采用扫描电子显微镜、背散射衍射分析和显微硬度仪等手段,研究了镍基单晶高温合金DD8和钴基等轴晶K640M的氩弧焊焊接显微组织特征.结果表明,焊接后接头形成定向柱晶区、熔合区和母材区.对实验合金进行焊后热处理后发现,熔合区和定向柱晶区中γ相发生长大,且Co等元素的分布趋于均匀,焊接残余应力的存在导致个别位置出现再结晶现象.热处理前后接头内显微硬度无明显变化.     

典型异质钢接头碳迁移与高温力学性能

针对A102焊接典型异种接头的碳迁移现象以及高温力学性能进行研究,利用由菲克定律推导出的碳扩散理论计算公式对扩散过程进行计算并绘制理论曲线.通过碳的成分分析绘制出实际碳扩散曲线,对熔合线两侧的组织进行观察.结果表明:理论碳扩散曲线与实际碳扩散曲线基本相同.对于A102焊接的15Cr MoR珠光体耐热钢与316奥氏体不锈钢异质钢接头而言,熔合线的不锈钢焊缝金属一侧出现增碳层,组织主要为碳化物和马氏体,而15Cr MoR热影响区一侧出现脱碳层,组织主要为铁素体.蠕变试件在熔合线脱碳层附近发生断裂,断裂方式为韧窝断裂.     

细晶粒钢热影响区软化焊接接头的力学性能

焊接接头热影响区软化是细晶粒钢焊接时普遍存在的问题．用有限元分析方法，从屈服强度和抗拉强度两个方面对热影响区软化的焊接接头的力学性能进行分析．分析结果表明，与接头的屈服强度相比，热影响区软化对接头的抗拉强度有较大的影响；软化的热影响区的屈服应力和宽度较焊缝对接头的抗拉强度有较大的影响，而且存在临界值，超过它们时，使接头的抗拉强度明显降低；增加焊缝的屈服应力可以改变临界点，提高热影响区软化焊接接头的屈服强度和抗拉强度．而且发现，试样的长度对测定热影响区软化的焊接接头的抗拉强度没有影响，而对其屈服强度的确定有一定影响．     

磁性法测定A633D钢焊接接头残余应力的研究

本介绍了一种无损伤测定焊接残余应力的方法，即磁测应力法；采用该方法对A633D焊接接头焊缝正面及其背面不同位置的焊接残余应力进行了测试；并分析了焊接接头残余应力的分布规律。试验结果表明：该测试方法可靠性好，且不损伤焊接接头。     

SM490B钢焊接接头低温断裂韧性实验研究

用多试样法则测定了ＳＭ４９０Ｂ钢焊接接头,在－２０℃－及－４０℃下焊缝金属,母材,及热影响区以ＣＯＤ表示的裂纹扩展阻力曲线,得到了该焊接接头的表现开裂ＣＯＤ（δｉ）,条件开裂ＣＯＤ（δ０．０５）。为使用者提供了断裂韧性数据。     

异种镍基高温合金电子束焊接性研究

首次用双枪电子束ＴＥＢＷ焊接法对先进航空发动机、核反应堆内壁结构所使用的镍基高温合金,进行异种材料焊接对比试验;并采用小尺寸力学试验片技术,评价焊缝区（ＷＭ,ＨＡＺ,ＷＪ,ＢＭ）的力学性能;通过选择热处理条件,对比分析锻态７１８合金机械性能的变化规律、ＨＡＺ区产生“晶界液化”的不同敏感性及相关因素。     

一种含Re镍基单晶高温合金钎焊接头的微观组织与性能研究

采用自主研发的B-Co38钴基钎料在不同钎焊工艺下焊接一种含Re镍基单晶高温合金。利用扫描电镜、电子探针等手段分析焊缝中显微组织与元素分布,并对焊接接头进行持久性能测试,通过观察断口形貌对接头断裂机制进行分析。结果表明:随着保温时间增加,焊缝中相组成未发生改变,焊缝中心区域的B元素与W、Cr等元素反应,形成富W、Cr硼化物;随着保温时间的延长,等温凝固厚度增加,孔洞等缺陷尺寸减小或消失;初生M_(23)C_6碳化物、γ-Ni相以及Ni-Co固溶体相对钎焊接头产生强化作用;焊接60min后的接头在1120℃/98MPa条件下的持久寿命仅为1.82h,断裂位置在焊缝处,断口处可见许多微小韧窝以及撕裂棱,属于混合断裂形式。     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测

针对奥氏体不锈钢和铁素体类耐热钢两类母材金属的特点及相应的焊接工艺,分别对最小二乘法,有限差分法和人工神经网络法（ＡＮＮ）中的ＢＰ算法在异种焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测结果进行了分析和比较,提出了用改进的算法进行异种钢焊接接头高温时效碳迁移的状态辨识及预测。     

非等强焊接接头的屈服载荷

焊接接头热影响区软化是TMCP钢不可避免的问题，为分析这种接头的承载能力，利用滑移线场的变形机制，考虑焊缝和热影响区的强度相对于母材的变化，以及它们的宽度相对于板厚的变化，给出了包含有焊缝，热影响区和母材的拉伸试样了载荷的计算方法，计算结果表明，热影响区的硬化或软化及其宽度对接头屈服载荷有直接的影响，热影响区软化的焊接接头承载能力可以通过提高焊接强度来补偿，该分析方法适用于TMCP钢焊接接头焊缝强度的初步设计。     

油气输送高频焊管焊接接头组织结构与性能分析

本课题应用ＴＥＭ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母材组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低；（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，本文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位错产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。     

珠光体-奥氏体异种钢焊接接头的电子显微镜研究

用SEM＋EDS，TEM＋EDS对20／A402，45／A402异种钢焊接接头的组织和成分进行了“原位”观察和测定。结果表明：部分熔化区随母材含碳量的增加而增宽，从焊缝金属区经熔合区到热影响区的组织变化依次为：A，M－L，P－L，观察到A／M－L，M－L／P－L＋F，两条焊接边界，并对实验结果进行了讨论。     

异种耐热钢管焊接接头早期失效的调查和分析

针对某电厂异种钢焊接接头高温早期失效的过热器管件进行了调查研究和失效分析。研究表明，早期失效的主要原因是严重的焊接缺陷及材质问题，以及受高温、应力、腐蚀等因素影响而形成的裂纹。同时提出了提高接头寿命的主要措施。     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测

针对奥氏体不锈钢和铁素体类耐热钢两类母材金属的特点及相应的焊接工艺 ,分别对最小二乘法、有限差分法和人工神经网络法 (ANN)中的BP算法在异种焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测结果进行了分析和比较 ,提出了用改进的算法进行异种钢焊接接头高温时效碳迁移的状态辨识及预测     

高温时效对9Cr1MoNbV钢焊接接头的影响

研究了焊后和高温时效后９Ｃｒ１ＭｏＮｂＶ钢焊接接头的微观组织、显微硬度和拉伸性能。在６５０℃以下时效，焊缝、ＨＡＺ和母材微观组织中的马氏体板条形貌保持稳定；在６５０℃以下时效１００￣１６０ｈ，由于９Ｃｒ１ＭｏＮｂＶ钢焊接接头的微观组织的稳定性，使焊接接头显微硬度和拉伸机械性能没有明显变化，焊接接头具有良好的高温时效性能。     

高温下焊接结构的强度设计及寿命评价的研究进展

综述了高温下焊接结构强度及寿命评价研究的最新进展，着重介绍了以结构蠕变破断方程为基础确定焊缝强度减弱系数的方法，探讨了如何计及多轴应力因素的影响和由于焊缝的引入结构寿命的减少等问题。     

工艺因素对过热器/再热器异种钢焊接接头残余应力的影响

工况下运行的异种钢接头易沿焊缝界面开裂而发生早期失效．本文对小直径钢１０２／Ｉｎｃｏｎｅｌ８２／ＴＰ３４７Ｈ异种钢管、不同坡口角度与不同热处理制度下接头中的焊接残余应力进行了实测,结果表明对适用于现场焊接且可延长接头寿命的改进型坡口并不会增大焊接应力,提出在工况温度下接头中的焊接应力并不能很快衰减、焊后热处理可显著地降低该种异种钢接头中焊接应力的观点．     

DH36高强度船板钢对接焊残余应力与变形数值模拟与试验分析

为了解某大洋开采船钻台面分段合拢焊缝产生的焊接变形和残余应力,对局部焊接接头结构即DH36高强度船板钢多层多道对接焊产生的焊接变形和残余应力进行了数值模拟和试验分析。为了提高数值模拟的准确性,基于热弹塑性理论,以SYSWELD软件为计算平台,建立了基于固态相变的三维“热-冶金-机械”耦合的多物理场热弹塑性有限元计算方法。数值模拟与试验结果表明,DH36多层多道对接焊主要产生角变形;焊缝及近焊缝区沿着焊接方向的纵向残余应力主要为拉应力;横向残余应力分布比较复杂,沿着中央横截面上表面除了在最后一道焊缝及其附近是压应力其余为拉应力。数值模拟与试验结果误差很小,考虑固态相变因素的热弹塑性有限元法可以对焊接变形和残余应力进行准确的预测。