沉积硬化对FV520B钢焊接接头耐蚀性的影响

研究了建筑用不锈钢FV520B在35℃恒温条件下,在盐酸腐蚀介质(10wt%)和硫酸腐蚀介质(10wt%)中均匀浸泡腐蚀的耐腐蚀性。结果表明,FV520B钢在相同的腐蚀时间下,在盐酸腐蚀介质比硫酸腐蚀介质中的腐蚀程度更严重;在同等的腐蚀条件下,母材的腐蚀速率要比焊接接头的腐蚀速率大。     

HG50钢焊接接头疲劳特性

通过对国产HG5 0钢焊接接头疲劳性能的试验研究 ,建立了HG5 0钢焊接接头S -N曲线和应变 -寿命 (Δε -Nf)曲线。当Nf>1 0 5周次时 ,疲劳寿命主要决定于弹性应变Δεe,为弹性损伤为主的疲劳寿命 ,即进入高周疲劳寿命区。低周疲劳及高周疲劳的疲劳寿命随循环应力变化的速率不同 ,即二者的疲劳特性不同。为焊接结构的抗疲劳设计提供了重要的基础数据     

FV520B焊接接头性能的磁场控制

本文在沉淀强化马氏体不锈钢FV520B的焊条电弧焊过程中引入外加直流纵向磁场,通过调节磁场电流大小,对不同磁场电流下焊接接头的抗拉强度、硬度和显微组织进行检测分析,研究外加磁场对焊接接头组织性能的影响规律及作用机理。结果表明：外加磁场可以提高FV520B焊接接头的力学性能,当磁场电流为1．5A时,其力学性能最佳,此时硬度为58．5HRC,抗拉强度σb=1030．7MPa、断面收缩率ψ=53．03％、伸长率6=7．39％。     

FV520(B)钢不同时效温度的极化曲线和力学性能

应用电化学腐蚀试验、常温拉伸试验、夏氏冲击试验等方法,FV520(B)马氏体沉淀硬化不锈钢经固溶、调整和不同温度时效后测试了它的抗电化学腐蚀性能、力学性能。并应用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等检验手段对不同温度时效后的金相组织、断口形貌、沉淀硬化析出相等进行了相关的理论分析,绘制了不同时效温度的极化曲线。得出了不同时效温度的抗电化学腐蚀规律以及力学性能的变化规律,对热处理工艺参数的制定具有指导意义。     

加热速率对FV520B钢奥氏体化相变动力学的影响

通过热膨胀实验测得了在不同加热速率条件下FV520B钢奥氏体化的膨胀量变化曲线,研究了不同加热速率对相变特征温度和连续奥氏体化动力学的影响,建立了FV520B钢奥氏体化的相变动力学模型,并对其准确性与使用范围进行验证和分析,并根据此模型建立了FV520B钢圆盘工件的热-组织耦合模型,计算了工件加热、保温与淬火过程的温度与组织转变。     

真空时效加热到温时间滞后现象对FV520B钢组织及性能的影响

通过对FV520钢真空热处理温度实时跟踪,分析了不同加热温度下到温时间滞后的情况,并研究了在600 ℃时效温度下不同保温时间对显微组织及力学性能的影响。结果表明:真空炉加热到温时间滞后的现象随着加热温度的降低,滞后时间随之延长;FV520B钢在真空时效保温初期时,由于心部温度尚未达到加热设定的温度,随着保温时间的延长,显微组织发生较大转变,残留奥氏体含量增加,沉淀相逐渐析出;屈服强度随保温时间的延长而降低,冲击吸收能量随着保温时间的延长而增加;可以通过真空炉电能消耗判断工件是否均温,可用于指导热处理工艺参数的制定。     

部分熔透十字焊接接头疲劳性能试验

针对部分熔透十字焊接接头，进行了不同未熔透尺寸接头的疲劳扩展速率和疲劳扩展门槛值的试验研究。试验结果表明，对于较厚板的十字焊接接头，采用部分熔透的焊接接头形式，可得到较高的疲劳强度，可以取代全部熔透的焊接接头，具有较高的经济价值。部分熔透十字焊接接头疲劳裂纹扩展的门槛值ΔK1h与未熔透尺寸2a’／T有关，对试验板厚的焊接接头，其未熔透尺寸的临界值2a’／T=0．5。     

10%Cr耐热钢/镍基合金焊接接头高温疲劳性能

以某新型10%Cr 耐热钢/ENiCrFe-1镍基合金焊接接头为研究对象,对其微观组织及高温疲劳性能进行了研究。结果表明,由于10%Cr耐热钢与ENiCrFe-1镍基焊缝的微观组织和元素成分存在较大差异,在宏观视角下,二者的连接处形成了非常明显的界面;在微观视角下,发现该界面实质上是宽度约为11 μm的微观组织和元素成分过渡区;从耐热钢到镍基合金焊缝,Fe元素质量分数由 82%快速下降至20%,Ni元素质量分数从0.3%快速升高至60%;靠近耐热钢一侧的界面的微观组织含有板条马氏体等亚晶结构,而靠近镍基焊缝一侧的界面表面光洁,无亚晶结构;在高温低周疲劳状态下,焊接接头疲劳断裂于界面。     

不同焊接方法对B610CF钢焊接接头性能的影响

采用焊条手工电弧焊和富氩混合气体保护焊两种焊接方法对低焊接裂纹敏感性钢B610CF钢板状对接接头分别进行了三种焊接规范下的焊接,并对其焊接接头进行了金相分析和力学性能试验研究.结果表明,采用焊条手工电弧焊的焊接接头抗拉强度和焊缝的冲击韧性优于采用富氩混合气体保护焊的,两种焊接方法下的焊缝区的冲击韧性值都低于母材的;两种方法的热影响区金相组织和冲击韧性没有明显的差异.不同焊接方法下焊缝性能的差异以及与母材基体的差异,与所选用的焊接材料的性能有关,尽量选用与母材的强度和冲击韧性相匹配的焊接材料,以提高整个焊接接头的性能.     

P92钢焊接接头显微组织与性能的研究

采用合适的焊接工艺对P92钢进行焊接,利用硬度计、金相显微镜和万能拉伸试验机对其焊接接头的硬度、微观组织和常温拉伸力学性能进行分析。结果表明:P92钢焊接后焊缝区组织为铁素体+马氏体+碳化物,热影响区组织为马氏体或铁素体+马氏体,母材区为索氏体+碳化物,且在其焊缝处发现存在δ相;焊接接头部位,焊缝区的硬度最高,热影响区的次之,母材区的硬度最低;焊接接头抗拉强度为707 MPa,屈服强度为579 MPa,断裂部位在热影响区。     

高温超声冲击处理Q345钢焊接接头的疲劳性能

利用自行研制的超声冲击处理装置,对Q345钢对接接头焊趾区分别进行了室温(20℃),250,350及450℃下的高温超声冲击处理,并对处理后接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,在应力比R=0.1的条件下,室温及高温超声冲击处理均能有效改善Q345钢对接接头的疲劳性能,且250℃超声冲击处理接头的疲劳性能与原始焊态相比,改善程度最大,高达99.41%.此外,在残余应力和应力集中因素的影响下,焊接接头疲劳强度的改善程度随超声冲击温度的升高呈先上升后下降的趋势.     

保护气体对1.4003不锈钢焊接接头组织和疲劳性能的影响

CO2与O2作为MAG焊接时常用的活性气体,对1.4003不锈钢接头的金相组织与疲劳性能有不同的影响。通过金相组织分析和脉动拉伸疲劳试验,研究两种保护气氛下1.4003钢MAG焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:两种接头焊缝组织的基体均为奥氏体,基体上分布δ铁素体;当保护气体为φ(Ar)95%+φ(CO2)5%时,中值疲劳强度为312.5 MPa;当保护气体为φ(Ar)97%+φ(O2)3%时,中值疲劳强度为302.5 MPa。两种保护气体的疲劳试件断裂位置主要集中在热影响区,均有明显的启裂源,扩展区疲劳纹清晰,终断区形态为韧窝型韧性断口。     

Fatigue properties of welded joints using steel with high resistance to fatigue crack growth

It has been generally recognized that the fatigue life of welded joints is little influenced by the strength of steels owing to the high-stress concentration and the tensile residual stress near the weld toe. In this paper, improvement of the fatigue life of welded joints using steel with high resistance to fatigue crack growth (ferrite/martensite (F/M) steel) is investigated. F/M steel has a microstructure with an elongated and banded martensite phase distributed in a ferrite matrix and a fatigue crack growth rate of about one-half to one-tenth in the thickness direction, compared with conventional steel. As a result, the fatigue life of an out-of-surface gusset-welded joint increases with the decrease of the fatigue crack growth rate. The fatigue life of welded joints using F/M steel with the highest resistance to fatigue crack growth increases to about twice that of joints using conventional steel. Whereas the fatigue crack growth rate decreases significantly, the fatigue life of welded joints increases only slightly. This can be attributed to the stress ratio independent of the fatigue crack growth rate. In other words, the fatigue crack growth rate of F/M steel increases with the increase of the stress ratio, approaching that of conventional steel. In the case of welded joints, even if a fatigue test is carried out at a low-stress ratio, the region near the weld toe is under a high-stress ratio due to tensile residual stress. Therefore, improvement of the fatigue life of welded joints becomes comparatively small so that the effect of fatigue crack retardation of F/M steel decreases.     

振动对FV520B不锈钢MAG堆焊再制造成形组织结构的影响

采用堆焊熔敷成形技术进行了FV520B沉淀硬化不锈钢再制造实验,在此基础上,对FV520B不锈钢MAG堆焊再制造成形组织特点进行了分析,并研究了机械振动对再制造成形组织的影响。结果显示：FV520B不锈钢MAG堆焊再制造成形组织由马氏体+碳化物沉淀硬化相组成,且沿成形高度方向组织呈周期性变化特点,具有一定的自相似分形特性;振动会一定程度上增大孪晶形成几率,对马氏体板条具有破断作用,且马氏体板条宽度随振动转速的不断增大呈先减小后增加趋势;受振动的影响,晶格畸变和各晶面择优取向性都将发生变化,但不同晶面变化规律不同;振动的加入使得（110）晶面和(211) 晶面的Bragg衍射峰峰位向低衍射角方向发生偏移,且随振动转速的不断增大,偏移量呈先增大后减小趋势,（110）晶面衍射峰半高宽宽度呈先减小后增大趋势,其晶面择优取向性则呈现先增强后减弱趋势;在0到共振转速区间内 (211) 晶面衍射峰半高宽宽度随振动转速的不断增大呈先减小后增大趋势,当振动转速大于共振转速时又呈减小趋势,但其晶面择优取向性则随振动转速的增大呈现持续增强趋势;总体上,亚共振频率振动（振动转速f=3000 r/min）对FV520B不锈钢MAG堆焊再制造成形组织结构的影响最显著。     

ADB610钢焊接接头概率疲劳裂纹扩展分析

采用焊条电弧焊方法对ADB610钢进行焊接,对焊接接头进行疲劳裂纹扩展试验,研究其概率疲劳裂纹扩展规律.采用两步七点递增多项式拟合方法,计算了一系列相同裂纹长度下母材区、热影响区和焊缝区的对数裂纹扩展速率方差和存活率分别为50%,90%,95%,99%,99.9%的裂纹扩展速率.结果表明,总体上母材区的裂纹扩展分散性最小,热影响区其次,焊缝区分散性最大;而且总体上存活率相同时,在裂纹扩展的初期,母材区的裂纹扩展速率最快,焊缝区的裂纹扩展速率最慢;在裂纹扩展末期,三区域的裂纹扩展快慢相当;随着存活率增大,三区域裂纹扩展快慢差别不大时所对应的裂纹长度减小.     

FV520(B)与18CrMnMoV焊接接头力学性能分析

对马氏体沉淀硬化不锈钢FV520(B)与18CrMnMoV异种钢焊接接头经过850℃油淬后,分别进行了560℃,600℃及630℃回火处理.通过拉伸试验、示波冲击试验、硬度试验对焊接接头的力学性能进行了试验研究.结果表明,三种焊接接头中焊缝硬度最高,与焊缝中粗大的过时效马氏体组织有关;随着回火温度的升高,焊缝的韧性提高;在焊缝两侧热影响区均存在软化区,FV520(B)母材侧软化区导致560℃,600℃回火的焊接接头拉伸试样在该区域断裂;600℃回火处理后的焊接接头具有比较合理的综合力学性能.     

FV（520）B不锈钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为

目的研究长输管线压缩机叶片材料FV(520)B不锈钢在高含H_2S、H_2O、CO_2条件下的腐蚀行为。方法利用高温高压反应釜模拟特定工况,在H_2S分压为0.9 MPa、CO_2分压为0.6 MPa、温度为150℃的条件下于5 g/L的氯化钠溶液中制备硫化腐蚀层,利用XPS、SEM、XRD等手段对腐蚀层的成分及结构进行分析。结果 FV(520)B不锈钢的腐蚀速率逐渐降低,试样表面粗糙度先增大后下降,腐蚀产物主要为FeCO_3、Fe_3O_4、FeS、FeS_2、S、Cr_2S_3、Cr_2O_3和Cr(OH)_3。结论在腐蚀前期,FeS的形成速率大于FeS_2、S,腐蚀产物颗粒不断长大。形成完整的Cr_2O_3、Cr(OH)_3保护膜后,腐蚀得到抑制,此时腐蚀反应主要为FeS_2、S的生成,试样表面腐蚀产物颗粒尺寸变小,试样表面粗糙度降低。