自保护药芯焊丝焊接X70管线钢接头力学性能和微观组织特点

对X70大管径管线钢焊接用自保护药芯焊丝进行研究.并进行焊接工艺和力学性能的评定,以确定其现场的焊接性,所有结果符合美国石油行业标准API1104《管道及有关设施的焊接》和一些附加的国内标准.结果表明,自制的自保护药芯焊丝有较好的全位置焊接性、良好的脱渣性和电弧稳定性,较低的飞溅率和发尘量.接头的抗拉强度为730～760MPa,-20℃冲击吸收功为125J.表明自制的自保护药芯焊丝能够在焊接X70管线钢时获得合格的接头.X70接头焊缝中微观组织有针状铁素体、块状铁素体、先共析铁素体和粒状贝氏体,在热影响区粗晶区没有发现魏氏组织.焊缝柱状晶区和HAZ粗晶区的主要组织是粒状贝氏体.在焊接接头中获得贝氏体组织,使这种自制自保护药芯焊丝能够符合规定的力学性能的要求.     

高强韧轨道交通用钢药芯焊丝的力学性能及组织分析

针对轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢研制了一种焊接工艺性能优良、具有高强韧性、良好抗疲劳性能的药芯焊丝,并对研制的药芯焊丝熔敷金属拉伸、低温冲击韧性和疲劳强度等力学性能及组织进行了分析.结果表明,研制的药芯焊丝成分设计合理,焊缝组织以针状铁素体和粒状贝氏体为主,晶粒细小,有效提高了焊缝的强韧性,使焊缝具有优良的低温韧性和疲劳性能.药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度达到620 MPa,-40℃低温韧性夏比冲击吸收功为96 J,指定寿命为2×106次循环下的疲劳极限为354 MPa,分别是设计目标值的1.1倍、1.6倍和2.2倍,能够满足轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢的焊接需求.     

X70管线钢管自保护药芯焊丝环焊缝韧化行为研究

针对大口径X70 UOE管线钢管环缝进行自保护药芯焊丝半自动焊接,通过匹配不同化学成分体系焊接材料研究自保护药芯焊丝环焊缝韧化行为。结果表明:匹配自保护药芯焊丝Z时,环焊缝具有最优的低温冲击韧性。环焊缝化学成分分析以及微观组织结构分析表明:由扩大奥氏体区元素诱发的细小低温相变组织对保证环焊缝低温冲击韧性有利。     

X80管线钢埋弧焊匹配焊丝试验

通过分析高强度低合金钢焊缝熔敷金属常见显微组织对其力学性能的影响,确定X80管线钢用埋弧焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体(AF)和少量粒状贝氏体(GB)的复合组织.从相变动力学原理出发,结合针状铁素体(AF)非自发形核机制和微合金组织韧化理论,选择Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系进行X80管线钢匹配焊丝的试制.结果表明,合理选择和控制合金元素,可以获得理想的焊缝熔敷金属组织和强韧性以及低温韧性要求,试制的1号焊丝能够满足X80管线钢的使用要求.     

水下湿法焊接药芯焊丝成分设计及焊接工艺研究进展

对水下湿法药芯焊丝焊接的研究成果与发展现状进行了详尽的综述,介绍了水下湿法药芯焊丝焊接的优点、药芯成分的设计、工艺特点和接头性能,并提出了目前水下湿法药芯焊丝焊接存在的问题及今后的发展方向。水下湿法药芯焊丝焊接时,高氢含量、高压力和较快的冷却速度影响焊接接头的质量,而通过调整药芯焊丝的材料成分配比和在药芯中添加合金元素,可以实现渣气联合保护,达到优化焊缝组织性能的目的,也可以通过调整焊接工艺参数来优化焊缝。水下湿法药芯焊丝焊接技术的出现,使得水下焊接向高效、自动化的方向发展。     

三元复合驱采油用X65管线钢的焊接与腐蚀行为研究

以三种不同的异种金属焊丝和同质焊丝为填充材料,采油手工钨极氩弧焊(TIG)的方法对X65管线钢进行了焊接处理,对比分析了不同填充材料下焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,三种异种焊丝的焊接接头的焊缝组织都是以马氏体为主,并含有少量残余奥氏体,而同质焊丝焊接接头的焊缝组织为针状铁素体和贝氏体;异种焊丝焊接接头的屈服强度和抗拉强度都高于同质焊丝焊接接头,且随着焊丝中Cr/Ni比例的增加,异种焊丝焊接接头的的屈服强度和抗拉强度逐渐增加;三种异种焊丝焊接接头的耐腐蚀性能优于同质焊丝焊接接头,且随着异种焊丝中Cr/Ni比例的增加,焊接接头的耐腐蚀性能变好。     

X100管线钢焊接接头抗HIC性能研究

利用OM和SEM研究了X100管线钢焊接接头的微观组织,并利用EDS分析接头中的非金属夹杂物种类及成分。结果表明,实验用X100管线钢焊接接头由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛组成;焊缝金属中含有MnS,Si的氧化物和Al的氧化物及Al-Mg-O和Ca-Al-O-S系夹杂物。焊接接头氢致开裂敏感性较高,焊缝金属中的非金属夹杂物及硬脆M/A组元与基体之间的界面和应力导致氢致裂纹的萌生,并沿粗大的贝氏体晶粒扩展。     

X100管线钢焊接接头组织及力学性能分析

采用埋弧焊对X100管线钢板施焊,分析焊接接头组织及力学性能。结果表明:X100管线钢埋弧焊焊接接头焊缝区组织为针状铁素体(AF)、先共析铁素体(PF)、粒状贝氏体和部分镐牙状侧板板条铁素体(FSP);HAZ组织为粒状贝氏体和铁素体;焊接接头平均抗拉强度为796.3 MPa,与母材组织达到了等强匹配;冲击功平均为133 J,剪切面积百分比平均为72%。焊缝冲击断口为脆性断裂,河流状花样明显。Mg O、Al2O3夹杂物呈树枝状析出,引起了多个二次裂纹,降低了韧性。     

X80管线钢在线用焊条的研制

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.     

1Cr12Ni2W1MoV不锈钢匹配气保护药芯焊丝的研制及焊接接头的性能

设计和制备了马氏体不锈钢1Cr12Ni2W1Mo1V气保护药芯焊丝。结果表明:本次选用低碳钢钢带取代不锈钢作为焊丝外皮,能够避免加工硬化并解决焊接时不锈钢焊丝送丝卡丝、断丝的情况,其设计成分与母材组织匹配,具有良好的工艺性能和力学性能。同时自主研发药芯焊丝具有飞溅小及成形性美观等特点,并且其抗拉强度达到900 MPa左右、屈服强度达到772 MPa、冲击吸收能量达到65.7 J。焊缝接头组织由板条马氏体、回火索氏体、少量析出碳化物和残留奥氏体组成,焊缝比母材有更强耐腐蚀性能。     

母材成分对X80管道环焊接头冲击性能的影响

管线铺设过程中采用自保护药芯焊丝半自动焊焊接工艺,研究母材中Nb含量对X80管线钢环焊接头冲击韧性的影响。试验结果表明:母材的化学成分对焊缝金属的成分有影响,母材中较高的Nb含量经焊接热循环后过渡到焊缝金属中,促进了焊缝金属中M/A组元的形成和含量的增加,沿晶界分布的M/A组元降低了焊缝金属的冲击吸收功,影响了焊缝金属的冲击韧性及稳定性。经过优化焊接工艺参数,控制焊态焊缝金属的组织形貌、M/A含量及其分布,可保障X80自保护药芯焊丝焊缝金属的冲击韧性控制在较高且相对稳定的水平,但工艺窗口较窄。     

960 MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊缝金属韧化机理

针对960 MPa高强钢研制了以Mn,Ni,Mo和Cr元素为主要合金体系,以Ti,B,Nb和Al元素为微合金元素的金属粉芯型药芯焊丝. 采用熔化极气体保护焊进行施焊,通过拉伸试验和低温冲击试验等方法对接头力学性能进行了测试,结合金相组织观察、断口扫描、能谱分析和透射电镜观察等对合金元素的作用机理进行了分析. 结果表明,接头抗拉强度平均值为952.24 MPa,-20 ℃焊缝低温冲击吸收功平均值为70 J,研制的焊丝在保证接头强度的同时有效改善了焊缝金属的低温冲击吸收功. 在药芯成分中,主要合金元素起固溶强化和弥散强化作用,微合金元素通过细化晶粒、抑制块状铁素体析出和增加针状铁素体形核率等方式改善低温冲击性能.     

Microstructure and mechanical properties of E36 steel joint welded by underwater wet welding

The microstructure and mechanical properties of E36 steel joint welded by underwater welding using flux-cored wire are comprehensively investigated. The welding depth, welding current and welding voltage is 4 m, 130 A and 32 V, respectively. The weld metal is ferrite which varies in size, with carbide particles distributed on it, while the microstructure of HAZ is mixture of martensite of different size and some tempered structure. The microhardness of the weld metal is 190 HV. Almost all the tensile specimens fracture in weld metal and the average tensile strength of joint is 390 MPa, which is equal to 80% that of base metal. The tensile fracture morphology of joint presents obviously the characterization of brittle fracture, which displays the features of cleavage fracture and intergranular fracture.     

日本焊接材料同国际标准接轨近况——不锈钢用焊接材料新标准简介

介绍了与ISO接轨后的日本不锈钢焊接材料5个标准,其中包括焊条、实心焊丝、填充丝、焊带、药芯焊丝和药芯焊棒,带极堆焊和埋弧焊的焊缝金属或熔敷金属的质量要求等,并对相关标准的修改内容作了说明。     

CO2气体保护氧化钛型药芯焊丝分析

分析了直径为1.2mm的490MPa氧化钛型CO_2气体保护药芯焊丝药芯粉填充的均匀性,测量了药芯率大小,对药芯粉中磁性与非磁性物质进行了分离,并测定了药芯粉所含元素和组成物相。此外,还进行了药芯焊丝的操作性能,焊缝金属力学性能试验。结果表明:氧化钛型CO_2气体保护药芯焊丝具有良好的焊接工艺性能和焊缝金属有很高的韧性。     

铝合金/碳钢药芯焊丝熔-钎焊时的界面层脱落(英文)

采用锌基药芯焊丝对铝合金和无镀层低碳钢进行钨极氩弧熔-钎焊搭接。在焊缝中发现从界面层脱落的富铁层,Al-Zn相流入界面层和脱落层之间的夹层区域,并加速富铁层的进一步脱落。在焊缝凝固过程中,富铁脱落层逐渐向焊缝深处扩散、迁移。界面层的厚度为15μm,焊态下铝/钢异种金属接头的抗拉强度达111MPa。经焊后热处理,接头的抗拉强度提高到150MPa。     

高强度管线钢 X80 的焊接研究

X80级以上的管线钢是控轧及加速冷却的低碳微合金钢，将是本世纪输气主管线的主导钢材，具有优良的抗延性断裂性能，纵向焊缝金属和HAZ的强度与韧性高于母材匹配。Mo-Ti-B系焊接材料除保证适当的Ti,B微量元素外，还必须尽量减少焊缝中的O，N气体含量。选用较高碱度的焊剂或附加氩气保护是保证焊缝与母材等韧性的措施。