直接淬火装甲钢的微观组织和性能

设计和冶炼了一种低碳低合金热轧后直接淬火装甲钢（ＤＱ钢），采用控轧和轧后直接淬火工艺生产钢板。对微观组织和抗弹性能进行了分析，并与ＧＹ４和ＧＹ５装甲钢进行对比。结果表明，热轧后直接淬火钢的变形奥氏体扁平形态保留至淬火组织中，转变后的板条马氏体细小；ＤＱ钢的背面强度极限与中碳ＧＹ４和ＧＹ５钢相当。用ＤＱ钢取代中碳装甲钢大幅度提高焊接性能并节约合金元素，并有望在舰船防护上得到应用。     

装甲钢/芳纶复合材料抗爆震性能研究

采用圆形炸药设计了平面波发生器,研究了不同结构的装甲钢/芳纶复合材料对冲击波的衰减效果.试验结果表明,在装甲钢上加装纤维复合材料板可提高其抗爆震性能,当材料按照波阻抗减小的顺序进行排列时,可更有效衰减冲击波,具有多层结构的材料比双层结构材料的衰减效果更优.     

装甲防护材料抗侵彻性能研究现状

目的分析装甲防护材料抗侵彻性能的研究现状,为改进复合装甲的结构设计提供参考。方法对装甲防护材料的抗侵彻研究现状进行论述,并对其应用情况进行分析。结果分别阐述了金属材料(装甲钢、铝合金和钛合金)、陶瓷复合靶板以及纤维增强复合材料(玻璃纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维)的抗侵彻研究现状,并介绍了其应用情况。结论随着战场环境的日益更新和武器装备的飞速发展,单一的装甲防护材料已难以适应战场环境的不断变化,装甲防护材料将朝着强韧化、轻量化、智能化及多功能化发展。     

影响陶瓷装甲抗弹性能的主要因素

根据陶瓷复合装甲的抗弹原理,综述了陶瓷材料性能、陶瓷面板的形状和尺寸、陶瓷装甲的结构形式等主要因素对陶瓷装甲抗弹性能的影响,通过对这些因素的提高和优化来提高装甲的抗弹性能。     

Q345R钢焊缝区大气腐蚀行为研究

研究了储罐钢Q345R钢焊缝区的大气腐蚀特征,并通过极化曲线和交流阻抗技术对比分析了热影响区、焊缝和母材的腐蚀行为,结合扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪对样品表面腐蚀微观结构和组成进行表征。研究结果揭示:母材的腐蚀敏感性最大,焊缝区较热影响区相比更耐蚀。腐蚀倾向与显微组织存在一定关系,焊缝区的显微组织为粒状贝氏体与针状铁素体,因该区域组织细化明显降低该区域的腐蚀敏感性,同时因焊接工艺使焊缝处几乎成为无孔区,母材处存在的微孔隙会导致母材具有更高的腐蚀速率。     

刚玉系抗弹陶瓷的显微结构与性能研究

研究了95瓷、99瓷、铬刚玉瓷和钒刚玉瓷等刚玉系抗弹陶瓷的显微结构与性能的影响关系。结果表明有效添加剂可以改善陶瓷的显微结构，提高其力学性能和抗弹能力，为研制高性能抗弹陶瓷提供了有效途径。     

纤维增强复合材料装甲防护性能影响因素分析研究

本文从树脂基体、增强材料以及成型工艺等多方面采用正交试验设计开展了舰船防护用纤维增强复合材料研究工作,分析了各因素对复合材料装甲材料防护12.7 mm穿燃弹性能的影响,找出了较优的树脂配方、增强纤维以及成型工艺参数。     

焊丝成分对超高强装甲钢焊接接头组织与性能的影响

利用气体保护电弧焊工艺完成了4.5 mm和9.0 mm超高强装甲钢的焊接,研究了焊丝(MG70S-6和ER307Si焊丝)成分对接头组织与性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征方法对焊接接头各区域进行微观组织和物相结构的分析,并测试了接头的硬度分布、拉伸性能和冲击韧性。结果表明,焊接接头成形质量良好,无明显未熔合、气孔、裂纹等缺陷,焊缝区组织为片状马氏体、针状铁素体和少量粒状贝氏体,完全淬火区组织为马氏体和贝氏体,不完全淬火区组织为马氏体和铁素体,回火区析出网状渗碳体。焊接接头的热影响区软化现象较为明显,接头难以达到与母材等强,断裂主要发生在焊缝区,呈现出脆性断裂特征。采用ER307Si焊丝焊接的9.0 mm装甲钢接头的焊缝室温冲击功达到94 J,完全满足使用要求。     

某陶瓷/钢复合装甲抗大质量破片侵彻能力研究

陶瓷/金属复合结构装甲具有质量轻、抗弹性能优异的特点,广泛应用于各类轻质装甲中。为得到某陶瓷/钢复合装甲抗大质量破片的侵彻能力,在与已有试验结果对比验证的基础上,运用ANSYS/LS-DYNA软件对大质量破片侵彻该陶瓷/钢复合装甲过程进行数值模拟,分析破片初速、装甲倾角对破片极限穿透速度和后效威力的影响,以及侵彻过程中破片能量变化,获得了该复合装甲的抗侵彻规律,并利用工程算法计算得到装甲防护系数。结果表明：随着装甲倾角的增加,破片极限穿透速度先减小后增大,剩余速度和剩余质量先增大后减小,装甲存在一个“最易侵彻角”;随着破片初速的增加,破片剩余速度呈线性递增,剩余质量呈线性递减;通过工程算法得到该装甲面密度为普通装甲钢的74%,对破片的防护系数达到1.5。     

线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝组织与性能的影响

系统研究了焊接线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝金属组织与性能的影响。结果显示,线能量对焊缝金属组织与性能有显著影响,随着线能量的增加,针状铁素体含量逐渐减少,粒状贝氏体量增多,先共析铁素体宽度增加;焊缝金属低温冲击韧性降低。     

X70管线钢焊接热影响区的局部脆化

研究了热循环对Ｘ７０管线钢焊接的热影响区低温脆性的影响及其断口特征,重点探讨了二次热循环对粗晶区性能的影响。结果表明,随着峰温的提高,低温冲击韧性下降,峰温９５０℃时韧性最好,断口形貌为韧窝状;峰温１２００℃和１３６０℃时韧性低于母材,发生脆化,断口形貌为解理状。粗晶区再经峰温９５０℃第二次热循环作用韧性提高,断口形貌转变为准解理状;再经７８０℃第二次热循环作用产生严重脆化,断口形貌为解理状,再经     

应力作用下X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中的电化学行为研究

管线钢近中性p H值环境应力腐蚀开裂(SCC)是管线失效的一种重要形式,但其发生机理仍不清楚,现场实际发现其易发生在焊缝附近。采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了外加拉应力对X80钢焊接接头在近中性p H值溶液中电化学行为的影响。结果表明:应力使X80钢母材和焊缝的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,应力促进了母材和焊缝的阳极溶解和阴极反应;在弹性变形区间,外加应力没有破坏腐蚀产物膜的完整性,腐蚀产物膜电阻几乎不变,应力使腐蚀产物膜孔隙结构变大,促进侵蚀性离子向电极表面扩散,母材和焊缝的电荷转移电阻明显减小;由于组织结构的原因,焊缝的应力影响系数比母材的大,X80钢焊缝比母材有更强的应力敏感性。     

油田生产水双相不锈钢焊缝区腐蚀原因分析

南海某平台生产分离器水出口双相不锈钢管线,全部为环焊缝连接,运行不到3 a,已经出现20处管道焊缝区腐蚀穿孔。为明确其失效原因,对失效管件进行了X射线探伤、金相、材质、腐蚀模拟实验等分析。分析结果表明:腐蚀产生的主要原因是焊缝材质与基材材质不同,导致电化学腐蚀。另外,焊料凸起明显,其阻挡作用,在焊缝下游产生阴影区,阴影区的水流速度较缓,水中有机质和无机杂质更容易沉积。由于有机沉积层的存在,导致水中的氧扩散困难,进一步促进基材的氧化反应,导致局部焊缝区最终形成穿孔现象。     

母材碳含量对异种钢焊接熔合区形态的影响

利用扫描电镜及能谱分析技术，系统地研究了相同焊接工艺条件下，母材碳含量对异种钢焊接熔合区形态的影响。结果发现随碳含量增加，熔合区中的类马氏体层消失，呈锯齿状的部分熔合区增宽。对其产生机理现进行了探讨，认为一般的焊接特征区划分方案不完全适用于异种钢焊接情况。     

Microstructure and Property Relationships in Resistance Spot Weld between 7114 Interstitial Free Steel and 304 Austenitic Stainless Steel

Due to the differences in physical, chemical and mechanical properties of the base metals, the resistance spot welding of dissimilar materials is generally more challenging than that of similar materials. The influence of the primary welding parameters affecting the heat input such as peak current on the morphology, microhardness, and tensile shear load bearing capacity of dissimilar welds between 304 grades austenitic and 7114 grade interstitial free steel has been investigated in this study. The optimum welding parameters producing maximum joint strength were established at a peak current of 9 kA, where the electrode force is kept 6×10-5 Pa and weld time is kept constant 17 cycles, respectively. The primary cause of weakening the weldment is identified as the excessive grain growing region of heat affected zone (HAZ) in case of 7114 grade interstitial free steel.     

组合焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响

采用Ｙ形坡口裂纹试验和显微分析方法，研究了三种不同的组织焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响，结果表明，底层焊道熔俣区裂纹为氢致延迟裂纹；底层焊条的合金系统对该裂纹的生成有一定的影响，底层焊道熔合区的马氏体和氢的富集以及大的拘束应力，是裂纹生成的必要和充分条件；提出了防止裂纹产生的用工艺。     

椭球壳液压胀形过程焊缝建模方式的研究

为了研究焊缝区域有限元建模方式对椭球壳胀形过程轴长变化规律的影响,提出3种焊缝建模方式:即完整焊缝模型,粗略焊缝模型与无焊缝模型。首先进行初始轴长比为1.8的椭球壳的液压胀形实验研究,得到轴长随内压力的变化规律。其次进行了3种建模方式的椭球壳胀形过程的数值模拟,对比数值模拟和实验过程轴长变化规律,分析建模方式对模拟精度的影响。结果表明:在变形初期,3种建模方式的模拟精度相近,尺寸偏差均小于4%;但是在变形中后期,无焊缝模型的模拟精度较差,最大尺寸偏差达15%;粗略焊缝模型和完整焊缝模型都能较好地预测轴长的变化规律,且尺寸偏差不超过5%。综上所述,粗略焊缝模型既能简化建模方式,又能较好地预测椭球壳胀形过程轴长的变化规律。     

高强钢低匹配焊接接头应用性能研究

本文采用低匹配焊条材料焊接了高强度钢材,对其焊接接头硬度、强度、抗弯性能、韧性和抗爆性能进行了综合试验研究,研究结果表明,对于屈服强度高达1,000 MPa的钢,其低匹配焊接接头如果采用常规焊缝余高控制工艺,将出现以下不利状况:(1)无余高焊缝金属承受横向拉应力,在母材及HAZ拘束下首先屈服时,发生低延性破坏;(2)有余高焊接接头在弯曲应力及弯曲、拉伸复合作用下,焊接接头易出现焊缝首先塑变破裂的低应力失效现象。其根本原因为焊接接头软质焊缝区塑性变形抗力的不足。此类破坏发生时,钢板尚未充分塑性变形,从承受应力水平和吸收能量能力来看,这将导致焊接接头系统的服役能力大为降低,因此提高低匹配焊接接头焊缝区塑性变形抗力变得极为重要。利用第三强度理论分析了低匹配焊接接头变形特点,并进行了此类接头焊缝余高的特殊设计,获得和传统等强匹配等效的焊接接头,即在服役状态下,确保焊缝金属不先于母材发生塑变集中而失效。     

加氢反应器用钢及其焊缝的回火脆性

加氢反应器是炼油工业中的核心设备。Cr-Mo钢因其良好的力学性能而被广泛应用于反应器的制造。实践证明,加氢反应器在375～575℃长时间使用过程中会产生回火脆化。介绍了加氢反应器材料的发展和回火脆性的一些基本概念,并综述了加氢反应器用钢及其焊缝的回火脆性的研究。