30Cr2Ni4MoV钢窄间隙埋弧焊焊接接头组织与冲击性能

对某汽轮机转子用30Cr2Ni4MoV钢进行窄间隙埋弧焊(SAW),使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对焊接接头的组织进行了观察与分析,结果表明:母材为回火索氏体,经过焊后热处理,热影响区最终为贝氏体和马氏体构成的混合组织;焊缝大部区域为粗大的柱状晶,焊缝中心为细小的粒状贝氏体;拟合焊缝冲击试验数据得到其韧脆转变温度(FATT)为-34.2℃,-60℃时的冲击吸收功远大于20 J,表明焊接接头具有良好的韧性。     

Gr91/12Cr1MoV异种钢的焊接接头研究

研究了高匹配条件下Gr91/12Cr1MoV异种耐热钢焊接接头各区的显微组织及力学性能。结果表明:采用高匹配的焊条电弧焊工艺可获得性能良好、组织稳定的焊接接头;焊缝区的硬度最高,并在12Cr1MoV侧熔合线附近发生了微弱的碳迁移,但对接头性能未造成明显影响;焊缝区的显微组织为回火板条马氏体,与Gr91母材正火+回火态的显微组织类似,但晶粒相对粗大,Gr91侧HAZ的组织主要为回火马氏体和回火索氏体组织。     

焊后热处理对12Cr1MoV钢焊缝组织和性能影响

采用D856-10焊条对12Cr1MoV钢进行焊接,通过金相观察、冲击试验和扫描电镜分析,研究了焊后直接空冷及焊后不同回火保温时间对12Cr1MoV钢焊缝显微组织、冲击韧性和断口形貌的影响。结果表明:焊后空冷条件下,焊缝主要为粗大的片状马氏体,脆性较高,缺口冲击韧性最低,为18 J,断面出现大面积的扩展区,且呈放射花样,断口韧窝较浅,表现为典型的解理断裂。焊后随着回火保温时间的延长,焊缝逐渐转变为细小的板条状回火马氏体及粒状回火索氏体,焊缝缺口冲击韧性明显改善,同时焊缝断面出现部分纤维区和剪切唇。当焊后热处理条件为750℃×6 h时,焊缝主要为分布均匀的粒状回火索氏体,韧性较高,为45 J,断面的断裂韧窝数量较多,表现为准解理断裂。     

回火处理对TRIP钢点焊接头组织和性能影响

研究了TRIP600钢板点焊接头的组织和性能,探讨了不同回火温度(300、450和650℃)对钢板点焊接头组织和性能的影响。结果表明:TRIP600钢板点焊接头熔合区为板条状马氏体组织,热影响区为马氏体、铁素体及贝氏体高温回火组织;熔合区和热影响区硬度比母材部分硬度高出很多。300~650℃回火温度下点焊接头显微组织仍呈板条状,而在晶界和板条内有碳化物析出并聚集呈细粒状;点焊接头的显微硬度和拉剪力随回火温度升高而降低;温度越高,显微硬度和拉剪力下降的越多。     

高强匹配Gr91/12Cr1MoV异种钢焊接接头组织及性能

研究了高匹配条件下Gr91/12Cr1MoV异种耐热钢焊接接头各区的显微组织及冲击性能。结果表明:采用高匹配填充材料和焊条电弧焊方法,可获得性能良好、组织稳定的焊接接头;焊缝区的显微组织为回火板条马氏体,与Gr91母材正火+回火态的显微组织类似,但晶粒相对粗大,Gr91侧HAZ的组织主要为回火索氏体组织,而12Cr1MoV侧HAZ的组织主要为铁素体和索氏体;接头具有高的冲击韧性。     

高温运行对镍基焊缝异种钢接头显微组织的影响

采用光学金相、显微硬度等试验方法,对12Cr1MoV和0Cr17Ni12Mo2两种管材的镍基焊缝异种钢接头显微组织,进行焊后状态和高温运行后状态对比分析试验。结果表明,高温运行后,在12cr1MoV侧母材、热影响区,显微组织中出现了碳化物的球化倾向。焊后状态12Cr1MoV侧熔合区存在马氏体层和异相界面,高温运行后出现了明显的碳迁移现象：12Cr1MoV侧半岛熔合区存在的马氏体层,高温运行后也发生碳迁移。高温运行后12Cr1MoV侧熔合区以及半岛熔合区各处显微硬度明显下降。该结果与组织中碳化物的析出和碳迁移、应力松弛以及珠光体中碳化物的球化倾向等不利因素有关。     

长时运行T91/G102焊接接头组织性能分析

对长时运行前后T91/G102异种钢焊接接头的显微组织及显微硬度进行了研究.结果表明,长时运行对T91侧的显微组织影响不大,而对焊缝、G102侧的热影响区及母材的显微组织有明显的影响.焊后G102侧正火区形成的细小的粒状贝氏体组织经长时运行后有大量细小的片形M6C型碳化物析出.G102母材典型的板条状贝氏体组织经长时运行后则转变成了无明显贝氏体板条特征的回火贝氏体组织并伴有链状碳化物出现.显微硬度分析表明,运行后其T91侧显微硬度同运行前基本相当,焊缝及G102侧母材的显微硬度低于运行前,而G102侧热影响区的显微硬度却高于运行前的状况.     

汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质焊接转子接头组织与韧性研究

采用CTOD方法测试汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质转子焊接接头微区断裂韧性,研究微观组织与微区断裂韧性的关系,并分析裂纹扩展阻力特征。结果表明,异质焊接接头的整体强度低于母材,属于低匹配,拉伸断裂位置位于过渡层;异质焊接接头微区断裂韧性不均匀,母材12Cr和过渡层均发生了裂纹失稳扩展,热影响区断裂韧性优于母材;埋弧焊焊缝的裂纹扩展阻力低于30Cr2Ni4MoV;母材12Cr和过渡层中的富Mo硬质相是裂纹产生失稳扩展的主要原因。     

F92/12Cr1MoV异种钢焊接工艺研究

鉴于F92钢锻件与12Cr1MoV钢在超临界和超超临界锅炉火电机组锅炉中的广泛应用,在工程中不可避免地遇到F92/12Cr1MoV异种钢焊接。利用光学显微镜、拉伸和冲击试验机、维氏硬度计等对高匹配条件下F92/12Cr1MoV异种钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了初步研究。结果表明,采用高匹配填充材料和焊条电弧焊焊接,可获得性能优良、组织稳定的焊接接头。焊接接头的强度高于12Cr1MoV母材的,热影响区冲击韧性较好,焊缝区硬度适中。焊缝区、 F92侧HAZ和F92母材均为回火索氏体组织,而在12Cr1MoV侧HAZ和12Cr1MoV母材区域显微组织则为铁素体+珠光体组织。     

国产T23钢焊缝区显微组织分析

对国产T23钢焊条电弧焊接头焊缝区显微组织进行了研究。结果表明,根部焊道焊态下的组织由等轴铁素体和粒状贝氏体组成,经740℃和760℃回火后为粒状贝氏体和条状铁素体组织,在其基体上有弥散分布的点状析出物。覆盖焊道焊态下组织由粒状贝氏体和少量铁素体组成,740℃和760℃回火时为回火贝氏体组织,在690~740℃回火后形成少量聚集的粒状物,当回火温度为760℃时该粒状物分解、消失。过热区焊态下的组织由粒状贝氏体和条状马氏体组成,回火温度在690~740℃时,晶界显现,晶粒有所长大,并有大量粒状物在晶界处出现;经760℃回火处理后,原奥氏体晶界模糊、不连续,表现为回火贝氏体和回火索氏体组织,尺寸不一的点状析出物分布于基体上。     

焊后热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头组织和性能的影响

通过钨极氩弧焊方法,对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢实施焊接,并对焊接接头整体进行焊后热处理。采用OM、SEM对2Cr13与1Cr18Ni9Ti钢热处理前后的焊接接头组织进行分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残留奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织为回火索氏体,而且碳化物析出量也明显增多。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂的部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,热处理前后焊接接头的抗拉强度分别约为635.56、649.44 MPa;焊缝区的显微硬度分别约为276、222 HV0.5,热处理后焊接接头的整体显微硬度比热处理前的明显降低。     

Effect of Nickel Contents on the Microstructure and Mechanical Properties for Low-Carbon Bainitic Weld Metals

Multi-pass weld metals were deposited on Q345 base steel using metal powder-flux-cored wire with various Ni contents to investigate the effects of the Ni content on the weld microstructure and property. The types of the microstructures were identified by optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope, and micro-hardness tests. As a focusing point, the lath bainite and lath martensite were distinguished by their compositions, morphologies, and hardness. In particular, a number of black plane facets appearing between lath bainite or lath martensite packets were characterized by laser scanning confocal microscope. The results indicated that with the increase in Ni contents in the range of 0, 2, 4, and 6%, the microstructures in the weld-deposited metal were changed from the domination of the granular bainite to the majority of the lath bainite and/or the lath martensite and the micro-hardness of the weld-deposited metal increased. Meanwhile, the average width of columnar grain displays a decreasing trend and prior austenite grain size decreases while increases with higher Ni content above 4%. Yield strength and ultimate tensile strength decrease, while the reduction in fracture area increases with the decreasing Ni mass fraction and the increasing test temperature, respectively. And poor yield strength in Ni6 specimen can be attributed to elements segregation caused by weld defect. Finally, micro-hardness distribution in correspondence with specimens presents as a style of cloud-map.     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板焊接接头耐腐蚀性的影响

通过填丝钨极氩弧焊方法对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板进行焊接,并对焊接接头进行焊后热处理。采用SEM对焊接接头热处理前后的组织进行观察及分析;采用模拟海水浸泡试验,测量了焊接接头的交流抗阻和极化曲线。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢板焊接接头热处理前焊缝为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+奥氏体+第二相;热处理后焊缝组织为回火索氏体+奥氏体+第二相。热处理前后,焊接接头耐腐蚀性由强到弱的顺序都为:奥氏体母材>奥氏体侧热影响区>焊缝区>马氏体侧热影响区>马氏体母材。对比而言,热处理后焊接接头中马氏体母材区的耐蚀性略有升高,其他区域均有下降。     

不同热处理制度下1Cr11Ni2W2MoV闪光对焊接头的组织与性能

针对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢开展闪光对焊试验,研究不同焊后热处理制度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用闪光对焊方法焊接1Cr11Ni2W2MoV,能够获得优质的焊接接头。1Cr11Ni2W2MoV闪光焊焊态下焊缝组织为马氏体和少量的δ铁素体组织,焊接接头具有较好的拉伸性能,但塑性和韧性较差。经过淬火+回火热处理后组织表现为回火索氏体组织,焊接接头的抗拉强度、塑性和韧性等性能均得到改善。在1000℃油淬+570℃回火状态下,焊接接头具有良好的综合力学性能。     

新型Cr3MoNb管线钢焊接接头的力学性能与组织

利用TGS-2CML焊丝,采用钨极氩弧焊(gas tungsten arc weld,GTAW)对经济型低合金Cr3MoNb无缝管进行整管焊接,测试了焊接接头的硬度,研究了拉伸性能、冲击韧性,观察了微观组织.结果表明,在拟定焊接工艺下,Cr3MoNb钢焊接接头力学性能优良,无需预热和焊后热处理;调质处理下断后伸长率提高约1倍,达到挪威船级社制管工艺DNV-OS-F101标准;对于类似Cr3MoNb等低碳或超低碳管线钢,采用A(c)修正日本百合冈公式计算其焊接热影响区最高硬度是合适的;焊缝区组织主要为细小的粒状贝氏体,M-A相弥散分布于铁素体基体相中;焊缝区晶粒尺寸总体很小,区域晶粒大小存在细微差异,有少数较大尺寸柱状晶分布;焊缝区与热影响区以多边形铁素体和粒状贝氏体较自然过渡,无明显熔合分界线.     

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...     

直接激光沉积Fe-Cr-Ni梯度合金钢的组织与性能

采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯度分布及耐磨性等进行了研究。结果表明,在优化的激光沉积参数下,成功制备出了无裂纹夹杂缺陷、梯度过渡界面处呈现冶金结合的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样。梯度合金钢的组织呈现出由粒状贝氏体+板条贝氏体+少量马氏体→板条贝氏体+板条马氏体→板条马氏体+片状马氏体的变化趋势,对应硬度呈356 HV0.2→551 HV0.2→712 HV0.2梯度分布,体积磨损率呈现2.01×10^-4 mm³·N^-1·m^-1→1.33×10^-4 mm³·N^-1·m^-1→0.71×10^-4 mm³·N^-1<...     

2Cr12Ni4Mo3VNbN新型叶片钢高频淬火后的显微组织与疲劳性能

为提高2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢叶片的疲劳性能,对调质处理后的叶片刃口区进行了高频淬火处理,研究了高频淬火前后2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的显微组织、残余应力分布和疲劳性能。结果表明:2Cr12Ni4Mo3VNbN钢高频淬火后显微组织中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都得到细化,没有明显的析出物,而未高频淬火的马氏体有较多窄条状M3C析出。2Cr12Ni4Mo3VNbN叶片高频淬火区表层层深0.1 mm以内主要为压应力,应力值约在-450 MPa^-20 MPa之间,且随层深增加而减小。高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的疲劳裂纹扩展门槛值为6.75 MPa·m^1/2,高于未高频淬火态下的4.73 MPa·m^1/2,并且高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中的疲劳裂纹扩展速率低于未高频淬火态。这表明,高频淬火处理提高了2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢的疲劳裂纹扩展抗力和疲劳裂纹扩展寿命。     

Microstructure and fatigue crack growth behaviour of electron beam welding in 30CrMnSiNi2A steel

The effects of two post-weld heat treatment processes on the microstructure and fatigue properties of the electron beam welded joints of 30CrMnSiNi2A steel were studied. Electron beam local post-weld heat treatment ( EBLPWHT) , in a vacuum chamber, immediately after welding and a traditional furnace whole post-weld heat treatment (FWPWHT) were accepted. The experimental results show that, after EBLPWHT, the main microstructure of weld is changed from coarse acicular martensite into lath martensite, and base metal is changed from ferrite and perlite into upper bainite and residual austenite, however the microstructures of different zones of joints in FWPWHT conditions are tempered sorbite. The fatigue crack growth rate da/dN of welds and base metal are not obviously changed among EBLPWHT, FWPWHT test and as-welded (AW) test, as the mechanical properties of materials have a certain but not large effect on the da/dN of welded joints. The resistance to near threshold fatigue crack growth data of welded joints can be largely improved by EBLPWHT and it is related to microstructure and crack closure effect.     

Study on the microstructure and hardness of in-service welded joint of X70 pipeline steel

Hydrogen induced cracking （HIC） is one of the main problems of in-service welding onto active pipeline. Microstructure and hardness of welded joint have a vital effect on hydrogen induced cracking. The microstructure and hardness of welded joint of XTO pipeline steel were studied using simulation in-service welding device. The results show that the main microstructures of in-service welded seam are grain boundary ferrite , intracrystalline acicular ferrite , as well as small amount of widmanztatten structure. The main microstructures of coarse grain heat-affected zone （CGHAZ） are coarse granular bainite, lath ferrite and martensite. Metastable phases such as martensite and lath ferrite are found in CGHAZ because of the too quick cooling velocity a＇nd the hardness of the CGHAZ is high.