Ti和B含量对X100管线钢用埋弧焊熔敷金属冲击韧性的影响

研究了不同Ti和B元素含量对自主研发的X100管线钢用埋弧焊焊丝和高碱度焊剂匹配焊接所得熔敷金属冲击性能的影响。结果表明,B元素含量小于0.0006%、Ti元素含量小于0.015%时,增加Ti和B元素,都有助于提高熔敷金属的冲击韧性;在B元素含量为0.0006%、Ti元素含量为0.015%时,熔敷金属冲击吸收能量-60℃达到最大值(101J)。B元素含量在0.0006%～0.001%之间,随着Ti,B元素含量的增加,熔敷金属冲击韧性都下降;B元素含量超过0.001%后,随着Ti含量的增加,熔敷金属冲击韧性快速降低。     

电磁搅拌对管线钢埋弧焊熔敷金属低温韧性的影响

研究了电磁搅拌对管线钢埋弧焊熔敷金属低温韧性的影响。结果表明：电磁搅拌使０．２－０．６μｍ的夹杂物数量增加,促进了奥氏体晶粒内针状铁素体的生成和细化。使晶内铁素体含量由８５．１％提高到９１．７％,抑制了晶界铁素体和侧板条铁素体的形成,使熔敷金属的低温冲击性明显提高。     

16MnR钢脉冲埋弧焊接头冲击性能研究

针对埋弧焊时焊接热输入量较大,造成焊接接头晶粒粗大、脆性增大、塑性和韧性指标下降、裂纹敏感性增大的缺点,研究了一种新型的采用直流脉冲电流的埋弧焊工艺一脉冲埋弧焊.以16MnR钢板为试验母材,研究了陡降外特性焊接电源匹配变速送丝系统的脉冲埋弧焊对焊接接头冲击性能的影响.试验结果表明,脉冲埋弧焊可有效减小熔敷金属的成分偏析,细化晶粒,提高焊缝金属的冲击性能.该研究为脉冲埋弧焊开拓了广阔的应用前景,具有重要的工程应用价值.     

X100管线钢埋弧焊焊接接头的力学性能分析

对X100钢级管线钢埋弧焊焊接接头的拉伸和冲击性能进行了研究.结果表明:其焊接接头的抗拉强度和伸长率达792MPa和9.9％,分别是母材的91.77％和49.5％.HAZ的软化和脆化,使拉伸断裂在HAZ.焊缝区晶界处粗大化合物的析出,以及缺陷的存在,亦使之成了接头强度的薄弱地带.接头的-10℃冲击功均大于150J.3#试样冲击功最大,表现为塑性断裂;4#试样冲击功最小,属于混合断裂.     

气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能的影响

针对大型水轮机转轮用钢ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊缝熔敷金属冲击性能与母材相比较低的问题,采用两种气体元素含量（O、N）不同的00Cr13Ni5Mo焊丝,同时在MAG焊及TIG焊中应用不同类型、不同配比的混合保护气体来改变熔敷金属中的气体元素（O、N）含量,研究气体元素（O、N）含量对熔敷金属冲击性能的影响,找出提高熔敷金属冲击性能的方法,使熔敷金属的冲击性能与母材达到更好的匹配。研究表明,气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能有明显的影响,熔敷金属中的气体元素含量越少,冲击性能越好,其中氧含量是决定熔敷金属冲击性能的主要因素。     

X80管线钢埋弧焊焊接材料的选材研究

通过对国内为“西气东输”工程生产的X70管线钢管焊缝性能的统计分析和实验室的试验研究，优选出了X80管线钢埋弧焊焊接材料，采用这种材料在生产线上使用试制出焊接接头性能良好的大口径X80管线钢螺旋埋弧焊钢管。     

G115钢管埋弧自动焊焊缝冲击性能不足的原因分析及热处理修复措施

采用埋弧自动焊(SAW)对大口径厚壁G115钢管进行焊接,焊后经785℃回火后发现焊缝冲击吸收能量低于标准要求的最低值。通过对焊接方法、焊材及回火温度的分析和试验表明,焊缝的回火温度超出了熔覆金属的Ac₁点,产生不完全相变组织,且碳化物回溶、沉淀强化作用减少、马氏体亚结构和位错密度降低、析出相长大粗化等多种因素的交互作用最终造成了焊缝冲击性能的下降。采用1080℃×3 h正火+770℃×6.5 h回火的热处理修复后,焊缝的冲击性能得到大幅度的提升。     

1 000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织及性能

针对水电用1 000 MPa级高强钢设计了一种埋弧焊用焊丝、焊剂。借助JMat Pro软件对熔敷金属的组织和力学性能进行模拟,并通过拉伸试验、冲击试验、OM,SEM,EDS等手段对其进行评价。研究了熔敷金属成分和焊接热输入对熔敷金属组织及力学性能的影响。试验结果表明,研制的焊材焊接工艺性优良,通过控制合金元素含量使熔敷金属力学性能远高于标准值;重点分析了Cr含量对熔敷金属组织和力学性能的影响,熔敷金属中少量的Cr元素会提高针状铁素体含量,Cr元素含量较高时,会增加贝氏体含量,使熔敷金属强度不断提高,冲击韧性先提高后降低;随着焊接热输入的升高,熔敷金属中针状铁素体含量不断减少,先共析铁素体含量提高,组织粗化,熔敷金属强韧性不断降低。     

C含量对2.25Cr-1Mo-0.25V埋弧焊焊缝金属性能的影响

系统研究了C对2.25Cr-1Mo-0.25V埋弧焊焊缝金属常规力学性能及高温持久性能的影响,揭示了碳化物对高温持久性能的关键作用。盘圆的热处理脱碳过程能够使焊丝及熔敷金属的C含量降低约20%,而其他合金元素未发生改变。C含量降低,2.25Cr-1Mo-0.25V埋弧焊焊缝金属表现出强度降低,塑韧性提高、回火脆化倾向减小的特点。在540 ℃试验温度和210 MPa持久应力下,低C焊缝金属的高温持久断裂时间仅为587 h,比正常焊缝的939 h缩短了30%,不能满足≥900 h的技术要求。低C焊缝中碳化物的析出密度、尺寸均显著低于正常焊缝。碳化物作为高温持久试验过程中阻止晶界滑移和位错迁移的钉扎物,是保证焊缝的高温持久性能的关键。在2.25Cr-1Mo-0.25V埋弧焊焊材进行设计以及产品检验过程中,需重点监控焊丝及熔敷金属C含量,避免出现C含量过低。     

超级马氏体不锈钢焊丝MAG焊熔敷金属冲击性能优化

白鹤滩百万千瓦水电机组全部采用国产HS13/5L焊丝进行焊接,成功实现了中国高端装备制造的重大突破. HS13/5L焊丝为水轮机转轮同材质焊接材料,属于13Cr型超级马氏体不锈钢,然而其MAG焊熔敷金属的韧性低于母材,针对此问题,将现有的MAG平焊焊接工艺调整为立向上焊焊接工艺,以提高熔敷金属的冲击韧性.对比分析了平焊、立向上焊熔敷金属的微观组织和冲击性能. 结果表明,立向上焊位置回火热处理态熔敷金属的室温冲击吸收能量达到120 J以上,比平焊位置提高了约40%. 两种焊接位置下的熔敷金属微观组织的相组成无明显差异,焊态组织为淬火马氏体 + 残余奥氏体 + δ-Fe,回火热处理态组织为回火板条马氏体 + 逆变奥氏体 + δ-Fe.立向上焊熔敷金属中的氧化夹杂物密度比平焊位置降低了约22%.平焊和立向上焊熔敷金属冲击断口整体呈现出韧性断裂的特征,立向上焊位置熔敷金属的韧性优于平焊位置.     

热输入对F69A4-ECM4-M4金属芯埋弧焊丝熔敷金属组织和力学性能的影响

采用F69A4-ECM4-M4金属芯埋弧焊丝在不同的热输入(18.67,20.57,22.56,24.63 kJ/cm)下焊接熔敷金属,并通过光学显微镜和扫描电镜对其组织进行了观察分析,采取冲击试验方法测试冲击韧性. 结果表明,不同热输入的熔敷金属其组织形态和数量也有着明显的差异;随着热输入的增加,其熔敷金属中柱状晶的宽度逐渐增大,-40 ℃的冲击韧性逐渐降低,断口形貌中放射区比例逐渐增加. 当热输入为18.67 kJ/cm时,熔敷金属显微组织主要由细小的针状铁素体组成,冲击吸收功达到最大值139 J. 随着热输入的增加,熔敷金属高温停留时间长,熔敷金属组织中针状铁素体晶粒急聚长大,从而导致熔敷金属冲击韧性的下降.     

船用高韧性埋弧焊焊丝

介绍了Mn-Ni-Cr-Mo-Ti-B-Ce和Mn-Mo-Ti-B-Ce-Zr系高韧性埋弧焊焊丝成分设计原则。对所研制的焊丝匹配烧结焊剂进行了熔敷金属的埋弧焊试验。测定了熔敷金属成分、冲击韧度、组织和强度。用扫描电镜分析了断口形貌和夹杂物组成。结果表明，所研制的焊丝在与两种不同的焊剂匹配时都能获得良好的熔敷金属力学性能，尤其是和较高碱度焊剂匹配时腑〉500MPa；ReL〉600MPa；Akv（-20℃）〉150J；熔敷金属组织主要是针状铁素体，少量的先共析铁素体。     

高韧性TM13埋弧焊丝的研制

通过对合金成分的优化设计,得出了一种Ni3系TM13埋弧焊丝. 用TM13焊丝匹配高碱度烧结焊剂TMF105进行了熔敷试验、厚板对接试验、扩散氢和抗裂性试验. 结果表明,熔敷金属显微组织主要由针状铁素体、先共析铁素体和侧板条铁素体组成;TM13焊丝匹配TMF105焊剂可以获得具有良好CTOD断裂韧性的厚板焊接接头;并且所研制的TM13焊丝对热输入的适应性很好,热输入在22~36 kJ/cm之间变化时,熔敷金属都具有优良的低温韧性.     

焊接方法对超低碳马氏体不锈钢焊丝熔敷金属冲击韧性的影响

针对大型水轮机转轮焊缝金属冲击韧性偏低,研究了不同焊接方法和气体含量对超低碳马氏体不锈钢熔敷金属冲击韧性的影响.结果表明,TIG焊和激光-MIG复合热源焊可有效提高熔敷金属的冲击韧性.TIG焊适合于不锈钢转轮的少量补焊,激光-MIG复合热源焊可在叶片与上冠及下环的组焊中推广应用.随着熔敷金属中C,[O],[N]元素含量的增加,熔敷金属的冲击韧性降低,但[O]元素含量是控制冲击韧性的决定因素.当熔敷金属中[O]元素含量较高时,形成较多球形氧化夹杂物,成为裂纹源,降低了冲击启裂功和裂纹扩展功,使冲击韧性明显降低.     

Effect of the chemical composition of the Sv-08G2S welding wire on the impact toughness of deposited metal

The calculated values of the impact toughness of Mesnager specimens at +20, ?40 and ?60 °C for the sorbite-like metal, deposited in CO₂ with Sv-08G2S wire and similar wires produced by different manufacturers, are presented. The effect of the chemical elements present in the Sv-08G2S wire on the impact toughness of the deposited metal is presented. It is shown that Sv-08G2S welding wire has a considerable reserve to increase the impact toughness of the deposited metal as a result of the optimization of the chemical composition.     

弧偏吹对埋弧焊接质量的影响和焊接工艺改进措施

为避免埋弧焊接过程中产生未熔合、未焊透和条状夹渣等危害性缺陷。提高埋弧焊接质量。探讨了直流弧焊电源埋弧焊接时弧偏吹现象的产生机理．分析阐述了埋弧焊接过程中条状缺陷的形成原因、弧偏吹产生的条件及弧偏吹对埋弧焊接质量的影响，并以此为指导。改进对接焊缝和熔透T形焊缝的埋弧焊接工艺。经推广应用．效果理想，经济效益显著。     

690 MPa级双丝埋弧焊接头的组织与性能

采用自主开发的抗拉强度690 MPa级埋弧焊丝对16.3 mm厚同等强度级别钢板进行了双面双丝埋弧焊接试验,研究了焊接接头的组织和性能。焊缝组织性能测试结果表明,先焊面焊缝由针状铁素体、粒状贝氏体、上贝氏体及少量M-A组元和晶界铁素体组成,而后焊面焊缝则由针状铁素体、多边形铁素体、上贝氏体及少量M-A组元组成;先焊面硬度值（247 HV5）高于后焊面（232 HV5）与先焊面存在的粒状贝氏体组织有关;先焊面和后焊面的-20 ℃小试样冲击吸收能量分别为106 J和119 J,先焊面较低的冲击吸收能量与其较低含量的针状铁素体及粒状贝氏体的存在有关。全焊缝力学性能测试结果表明,焊缝的抗拉强度768 MPa,-20 ℃韧性≥ 165 J,断后伸长率为20 %。热影响区组织性能测试结果表明：先焊面和后焊面的热影响区组织特征相似,其中粗晶区和临界再热粗晶区均由上贝氏体和粒状贝氏体组成,细晶区和临界区分别由多边形铁素体和M-A组元,以及上贝氏体、粒状贝氏体、多边形铁素体和M-A组元构成;上述各区域（粗晶区、临界再热粗晶区、细晶区和临界区）的硬度值分别为236、232、229和234 HV5,其中粗晶区硬度值最高、其-20 ℃冲击吸收能量≥ 169 J。上述焊缝区和热影响区的组织和性能测试表明：焊接接头具有较好的强度与低温冲击韧性匹配。     

磁控电弧传感器对埋弧焊熔宽的影响

以磁控电弧传感器模型为基础,建立了磁控电弧传感器焊缝跟踪系统的细丝埋弧焊熔宽数学模型.利用该数学模型研究横向交变磁场下焊缝熔宽的变化规律,选取模型中的主要参数进行焊接试验,得到励磁频率和励磁电流对焊缝熔宽影响规律曲线,并将仿真模拟结果与实际焊接试验结果进行比较分析.结果表明,熔宽随励磁电流的增大而增大,随励磁频率的增大而减小;模拟结果和实际焊接试验结果基本吻合,从而验证了所建模型的正确性,为磁控传感器和细丝埋弧焊焊缝跟踪系统的设计和开发提供必要的理论指导.     

单电源双丝埋弧自动焊研究

单电源双丝埋弧自动焊是一种高熔敷速率、高焊接速度、低热输入的埋孤焊方法.通过改变焊丝排列方式和丝间距,其焊缝成形、熔深/熔宽、稀释率可得到更充分的调节.既可适用于稀释率要求较低的耐磨或耐腐蚀表面的埋弧堆焊,亦可适用于各种对接、角接焊缝的单道或多道高速埋孤焊.简述了这种焊机的结构要点,指出了电源及送丝系统的合理配置要求.