微Ti处理380CL车轮钢闪光对焊工艺与组织调控

为解决轮辋闪光对焊(FBW)后微裂纹率和炸裂率偏高的问题,选取6.75 mm厚380CL车轮钢为研究对象,通过研究一元化闪光对焊参数对接头硬度的影响规律,建立闪光对焊温度场控制机制. 通过Ti微合金化技术思路进一步降低380CL闪光对焊焊缝的硬化倾向. 结果表明,为保证380CL闪光对焊后的成材率,需采取温度梯度较大的焊接规范,配合合理的顶锻量,从而获得最优的焊接接头. 在烧化量19 mm,钳口距离36 mm,烧化速度1.2 mm/s,带点顶锻时间0.5 s,顶锻量7 mm的闪光对焊参数下,6.75 mm厚380CL车轮钢可获得最低的硬度值140HV2. 对微Ti处理的380CL车轮钢进行了焊接热模拟,在1 000 ℃以上时的顶锻变形抗力降低,组织晶粒细化,显著降低了380CL闪光对焊后微裂纹率和炸裂率. 以上研究具备向高强度轮辋用钢的闪光对焊做进一步推广和应用示范.     

380CL车轮钢闪光对接焊组织与性能

对闪光对接焊后的380CL车轮钢进行了弯曲、金相及力学性能分析.结果表明:380CL车轮钢焊缝处金相组织为铁素体+魏氏组织+粒状贝氏体,热影响区金相组织为铁素体+魏氏组织+条状贝氏体,焊缝及热影响区硬度值均超过母材,焊接钢板拉伸、弯曲性能合格.     

双相车轮钢脉动预热闪光对焊接头开裂分析及工艺改进

采用脉动预热闪光对焊技术焊接双相车轮钢SRS590LW,对焊后经过刮渣、剪切端头、扩口、3道辊压成形、扩张精整等工序制造成车轮的轮辋。在扩口及扩张精整工序中,出现焊缝开裂现象,开裂率20%。对轮辋焊接接头开裂样品的金相组织、微观组织、析出相及硬度分布进行了分析。结果表明,母材的显微组织为铁素体+贝氏体,晶粒尺寸为3～10μm,析出相粒子尺寸10～100 nm,开裂的焊缝过热,晶粒异常粗大,晶粒尺寸长大至60～120μm,出现先共析铁素体组织,20 nm以下析出相消失。焊缝硬度最高达到338 HV,断口为脆性断口,起裂源为剪切毛刺部位。将试样的下料长度延长10 mm,总伸出长度缩短5 mm,预热留量降低2 mm,脉动预热次数由19次降低至12次,焊接电压由8 V降低为7.6 V,焊接时间由10 s缩短为8 s,顶锻带电时间由0.8 s降低为0.6 s,消除了焊缝中心过热组织,焊缝中心以针状铁素体为主,晶粒尺寸为60～80μm。焊接接头最高硬度降低至216 HV,轮辋开裂率降至2%以下。     

590CL钢闪光对焊接头组织与性能

以BG590CL钢闪光对焊接头为研究对象,研究了闪光对焊参数对BG590CL对焊接头组织及力学性能的影响。结果表明:闪光电流和顶锻电流小于40°(晶闸管导通角)时,会造成焊缝区出现未熔合缺陷,闪光电流和顶锻电流大于70°(晶闸管导通角)时,会造成焊缝区的金属出现熔融现象,焊件不能焊接;最佳闪光对焊参数下对焊接头焊缝区域的组织由铁素体、魏氏组织和粒状贝氏体组成,热影响区组织由铁素体、魏氏组织和条状贝氏体组成;焊接接头的硬度高于母材,硬度最大值出现在熔合线附近,达到280 HV;拉伸试样断裂位置在母材,抗拉强度平均599.04 MPa,满足实际使用要求。     

TRIP800高强度钢激光焊工艺

针对TRIP800高强度钢进行激光焊接工艺研究。实验结果表明:1.8 mm厚的TRIP800高强度钢在纯度大于99.9%的氩气保护下,采用光纤激光器焊接,在焊接速度7 mm/s、激光功率570 W、离焦量0 mm的工艺参数条件下可以获得优质的焊缝;焊接接头的抗拉强度660 MPa,断裂方式为塑性断裂。最佳工艺参数条件下的焊缝硬度呈现"M"形分布,接头的最高硬度出现在热影响区,焊缝区硬度较高,母材硬度最低。     

低温再热蒸汽温度插座角焊接裂纹分析及焊接修复

针对某发电厂(2×150 MW)温度插座1Cr18Ni9Ti钢与低温再热蒸汽管12Cr1Mo V钢焊接角焊缝开裂情况,对开裂角焊缝进行宏观及微观金相组织观察,分析了开裂原因。根据母材焊接特点拟确定修复工艺,并进行焊接工艺评定,依据评定合格的焊接工艺参数对焊缝进行修复。探伤结果表明,所进行的修复工艺有效防止了裂纹的再生,保证了焊接接头的质量。     

同种材质摩擦焊接头焊缝的组织及性能研究

利用C150、C50连续驱动摩擦焊机分别对08F钢、20钢进行同种材料焊接试验.08F钢试验工艺参数为:主轴转速2000 r/min、摩擦压力9.5kN、顶锻力23.6kN;20钢试验工艺参数为:主轴转速2500 r/min、摩擦压力22kN、顶锻力30kN.焊后对其接头的组织性能进行研究.结果表明:应用连续驱动摩擦焊,能形成良好的焊接接头,接头的晶粒比母材区晶粒细小;焊接接头由塑性变形区、热影响区组成;焊接接头的硬度值大于母材区,08F钢接头的硬度值较母材区提高了约20％,20钢提高了约40％.     

TWIP钢激光焊接接头的显微组织和力学性能

研究了孪晶诱导塑性(TWIP)钢经3种不同工艺参数激光焊接后的焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊接接头焊缝区为全奥氏体组织,与母材相比,焊缝区的Mn含量略有降低;较大的焊接热输入可以保证焊缝的连续性,但也会导致焊缝组织粗大、粗晶区宽度增大;焊缝熔融区为树枝晶组织,热影响区含0. 3～0. 4 mm宽的软化区和0. 5～0. 6 mm宽的硬化区;焊接接头的最高抗拉强度和断后伸长率分别为900 MPa和33%,约为母材的90%和50%。     

铁道车辆13B型钩尾框的焊接成型工艺

13B型钩尾框采用C级钢制造,该钢碳当量较高,可焊性较差,通过严格的焊接工艺、焊接过程控制,有效地杜绝了其焊缝冷裂和热裂裂纹的产生.     

X80钢级大直径直缝埋弧焊管裂纹研究与工艺改进

X80钢级大直径厚壁直缝埋弧焊管在扩径后存在焊缝趾部开裂现象。通过对该裂纹的断口及其理化性能进行检测,认为造成焊缝趾部开裂的原因是:焊接热输入量较高,热影响区韧性恶化;钢管扩径前焊缝附近母材存在应力集中;钢管热影响区与扩管模具发生挤压。针对上述因素,进行工艺改进,使得裂纹发生率从2.00%降低到0.12%。     

如何防止产生热裂纹？

（1）控制焊缝金属中有害杂质的含量。碳素结构钢用焊芯（丝）的含碳量均小于等于0.10%,硫、磷的含量应小于等于0.3%,焊接高合金钢时控制更严。 （2）预热。能减小焊接熔池的冷却速度,降低焊接应力。随着母材含碳量或碳当量的增加,应适当增高预热温度。奥氏钢不锈钢焊缝不能采用预热的方法来防止产生热裂纹。     

G50钢电子束焊接结晶裂纹成因及其控制措施

G50钢属于无钴高强钢,但由于其本身的碳当量高、热裂纹倾向大,导致电子束焊接G50钢时容易产生结晶裂纹。本文对其在电子束焊接过程中产生结晶裂纹的原因进行分析和研究,并在此基础上提出了裂纹控制措施。试验结果表明:通过控制焊缝成形系数有利于控制结晶裂纹的产生,而合理的焊接工艺和扫描参数等可以细化焊缝的晶粒,不仅可改善焊缝的综合性能,还能提高焊缝的抗裂性能。     

Q235钢筋闪光对焊工艺

全面研究Q235钢筋棒材闪光对焊工艺及其组织性能,通过改变伸出长度、顶锻留量、顶锻力等工艺参数,测定其对抗拉强度的影响。分析了焊缝及热影响区的组织和硬度变化规律。结果表明,采用合适的工艺参数进行焊接,能够获得强度高于母材的焊接接头。     

42CrMo钢与Q235钢焊接冷裂敏感性研究

采用理论计算、维氏硬度试验及斜Y形坡口焊接裂纹试验方法研究42CrMo钢与Q235钢焊接的冷裂纹敏感性。结果表明,中碳调质钢42Cr Mo的碳当量w(C)_(eq)为0.911 7%,具有很大的淬硬倾向,极易产生冷裂纹;斜Y形坡口试验结果表明,随着预热温度的变化,表面裂纹率没有发生改变,断面裂纹率显著降低。在预热300℃,焊后550℃保温3 h,42CrMo钢一侧的粗晶区及焊缝淬硬组织减少,维氏硬度均低于HV5350,该焊接工艺下可获得抗裂性优良的焊接接头。     

HC750/980MS马氏体钢焊管焊缝锯切开裂的原因

采用电阻焊工艺焊接的HC750/980MS马氏体钢管飞锯锯切后发现焊缝开裂。为了弄清其开裂的原因,对两件开裂焊管即管1和管2进行了化学成分分析、金相检验和力学性能检测,并分析了锯切过程中焊缝的受力状况。结果表明：焊管1母材强度较高、塑性较差,导致母材、热影响区和焊缝的变形性能不同而焊缝锯切开裂;焊管2母材强度较低,在相同的焊接压力下产生了搭接,降低了焊缝的有效厚度并产生应力集中,在锯切力的作用下焊缝开裂。通过降低HC750/980MS钢的碳和钛含量,提高铬含量,严格控制钢板力学性能的均匀性,解决了HC750/980MS钢焊管焊缝锯切开裂的问题。     

E36海洋平台用钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究

针对海洋平台用钢E36-Z35钢的焊接特点,开发了一种药芯焊丝焊接工艺,并对焊接接头的母材、焊缝、热影响区和熔合线进行了疲劳裂纹扩展速率试验.结果表明:由于焊材及工艺选择合理,焊缝、热影响区及熔合线处的疲劳裂纹扩展速率低于母材.     

Q235低碳钢板冷金属过渡焊工艺研究

为了提高低碳钢冷金属过渡焊的焊缝质量,对6 mm厚的Q235钢板进行了I型坡口冷金属过渡焊试验,研究了不同工艺参数下的焊缝成形与接头力学性能。结果表明:Q235钢冷金属过渡焊的最佳工艺参数为焊接电流255A,焊接电压25.5 V,送丝速度7.5 m/s,焊接速度0.80 m/min。此工艺下的焊缝成形良好,接头拉伸试样断裂于母材位置,焊缝力学性能高于母材,焊缝硬度值达到274 HV。     

15CrMoR钢重油加氢高压空冷器管束中集箱的焊接工艺评定

15CrMoR钢是一种珠光体组织的耐热钢,虽然焊接性与低合金结构钢相似,但由于钢中加说入了Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等合金元素,使碳当量增加,从而增大了钢的淬硬倾向,容易产生冷裂纹。我厂在焊接重油加氢高压空冷器管束中集箱时,由于所用母材与焊缝金属中碳及合金元素含量差异较大,在焊接过程中,当滞后相变的母材热影响区发生奥氏体向马氏体转变时,氢会以过饱和状态残存于马氏体中,易产生氢致裂纹,当焊缝冷却后转变为马氏体组织时,还会导致焊缝冷裂纹。由于我厂生产受各方面条件所限,不能—一满足耐热钢焊接所需的条件,故针对我厂产品重油加氢高压空冷器管束中集箱的具体要求和我厂现有条件做以下工艺评定,并达到了满意的效果。     

线能量对TRIP钢激光焊接接头显微组织及力学性能的影响

使用光纤激光对碳质量分数为0.28%,碳当量为0.7的TRIP钢进行焊接。通过对激光焊接接头显微硬度、拉伸性能及显微组织进行测试和表征,研究了线能量对TRIP钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,线能量在43.75 J/mm至30.55 J/mm之间进行变化对焊缝的平均显微硬度影响不明显;焊接样品抗拉强度与母材强度接近,随着线能量的降低,焊接样品塑性损失逐渐降低;激光焊接形成的焊缝由板条马氏体及下贝氏体组成,焊缝的显微组织形貌及组成相类型随线能量的变化未发生显著改变;线能量可影响热影响区的温度梯度,使热影响区显微组织的空间分布发生改变。     

93W与98W粉末冶金材料摩擦焊接头性能及组织分析

为了充分利用93W钨合金和98W钨合金两种粉末冶金材料各自独特性能优势,开发基于这两种钨合金的复合材质是非常必要的.采用自主研制的HSMZ-10型摩擦焊机,利用优选的焊接工艺参数,将93W钨合金和98W钨合金在主轴转速为2 000r/min,摩擦变形量为5 mm,摩擦压力为30 MPa,顶锻压力为60 MPa,摩擦顶锻变形速率为20 mm/s的条件下,通过摩擦焊接方法成功地实现了焊接,并对接头和母材进行了金相组织分析和力学性能检测分析.结果表明,接头力学性能良好,无未焊透等焊接缺陷;93W和98W粉末冶金材料之间无成分均一化现象,焊缝的强度大于母材.