SA-213TP347H与12Cr1MoVG异种钢焊接接头失效分析

针对奥氏体不锈钢SA-213TP347H与铁素体耐热钢12Cr1Mo VG异种钢焊接接头在运行过程中出现的裂纹进行分析。对失效焊接接头焊接结构、微观组织、化学成分、断口形貌、显微硬度、拉伸性能等进行了分析与测试。结果表明,该异种钢焊接接头微观组织和材料化学成分均未见异常,显微硬度和拉伸性能均满足要求。焊缝背面局部余高达3.5 mm的位置形成应力集中点,机组运行过程中在交变应力的作用下,产生裂纹并泄漏。     

VM12与SA-213TP347H异种钢焊接接头微观组织及力学性能

为研究VM12耐热钢与SA-213TP347H奥氏体不锈钢焊接接头的性能,采用钨极惰性气体保护焊的方式连接两种材料,利用光学显微镜观察接头微观组织,并进行一系列力学性能测试,研究了在试验工艺参数下异种钢接头的显微组织特征及各项力学性能指标。试验结果表明,使用镍基合金焊材连接马氏体和奥氏体材料,可以得到质量良好的奥氏体+铁素体组织焊缝,异种钢焊接接头具有良好的室温抗拉性能、弯曲性能及冲击韧性,但VM12侧热影响区与焊缝间硬度差值较大;经过长期服役后可能会降低焊接接头整体的延展性,容易在此区域产生缺陷。     

VM12与SA-213TP347H异种钢焊接接头微观组织及力学性能

为研究VM12耐热钢与SA-213TP347H奥氏体不锈钢焊接接头的性能,采用钨极惰性气体保护焊的方式连接两种材料,利用光学显微镜观察接头微观组织,并进行一系列力学性能测试,研究了在试验工艺参数下异种钢接头的显微组织特征及各项力学性能指标。试验结果表明,使用镍基合金焊材连接马氏体和奥氏体材料,可以得到质量良好的奥氏体+铁素体组织焊缝,异种钢焊接接头具有良好的室温抗拉性能、弯曲性能及冲击韧性,但VM12侧热影响区与焊缝间硬度差值较大;经过长期服役后可能会降低焊接接头整体的延展性,容易在此区域产生缺陷。     

1．4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不镑钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好.接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低.焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,OCr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003铜侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织.     

珠光体钢与奥氏体钢焊接接头的组织分析及焊接工艺的控制

结合轮胎硫化机生产中的囊筒焊接实践，通过珠光体钢与奥氏体钢焊接接头的工艺试验，从焊材选配，焊缝金相组织，接头性能等方面进行了测定和分析，提高了合理的焊接工艺控制要点，在囊筒异种钢焊接接头中获得了较好的焊接质量和经济效益。     

电子束焊接对调质15CrMnMoVA高强钢组织及性能的影响

为实现高淬火倾向的航空高强钢材料的高质量接头,以15CrMnMoVA高强钢为研究对象,进行了电子束焊接工艺试验研究;针对不同结构的电子束焊接接头,分析了焊缝显微组织特征、焊接接头的显微硬度分布和力学性能,探讨了电子束焊接工艺对接头组织性能的影响。结果表明,15CrMnMoVA钢的焊缝中心形成了网篮状马氏体组织,其显微硬度为典型的马鞍形分布。不同锁底结构的电子束焊接接头的拉伸性能基本都与母材相当,但其疲劳性能差异明显,锁底长度为1.5 mm时焊接接头的疲劳性能较好。     

公路钢桥复合板的焊接组织与性能研究

对公路钢桥复合钢板进行了电弧焊和钨极氩弧焊,考察了3种焊接接头的力学性能和焊接接头区域的显微组织变化,对热影响区中的铁素体含量和奥氏体含量进行了表征。结果表明,3种焊接接头中,焊接接头B具有最佳的强度和塑性结合,且焊接接头A和焊接接头B的抗拉强度要高于焊接接头C,即采用电弧焊工艺得到的焊接接头的性能要优于电弧焊+钨极氩弧焊焊接接头。2205钢与过渡层焊接接头A和焊接接头B中的热影响区宽度较为接近,且都小于焊接接头C中的热影响区宽度。16Mn钢与过渡层焊缝界面的脱碳层宽度从大至小依次为:焊接接头A>焊接接头B>焊接接头C。     

Effect of post-welding heat treatment on microstructure and mechanical properties of 1Crl8Ni9Ti and 2Cr13 steel welded joints

通过钨极氩弧焊方法,对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢实施焊接,并对焊接接头整体进行焊后热处理。采用OM、SEM对2Cr13与1Cr18Ni9Ti钢热处理前后的焊接接头组织进行分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体＋残留奥氏体＋碳化物;热处理后焊缝组织为回火索氏体,而且碳化物析出量也明显增多。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂的部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,热处理前后焊接接头的抗拉强度分别约为635.56、649.44 MPa;焊缝区的显微硬度分别约为276、222 HV0.5,热处理后焊接接头的整体显微硬度比热处理前的明显降低。     

焊后热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头组织和性能的影响

通过钨极氩弧焊方法,对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢实施焊接,并对焊接接头整体进行焊后热处理。采用OM、SEM对2Cr13与1Cr18Ni9Ti钢热处理前后的焊接接头组织进行分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残留奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织为回火索氏体,而且碳化物析出量也明显增多。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂的部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,热处理前后焊接接头的抗拉强度分别约为635.56、649.44 MPa;焊缝区的显微硬度分别约为276、222 HV0.5,热处理后焊接接头的整体显微硬度比热处理前的明显降低。     

基于SPS技术的异种钢焊接

采用SPS技术进行了异种钢的焊接研究.在不同的SPS工艺参数下实现了45钢/18-8不锈钢的焊接,对焊接接头的显微组织、化学成分、断口特征及显微硬度分布进行了分析,研究了SPS焊接工艺参数对接头组织和性能的影响规律,并提出了SPS焊接的冶金结合机理.结果表明,SPS技术作为一种全新的材料焊接方法,可以在短时、低温、低压下实现异种钢的良好扩散焊接;SPS工艺中温度对焊接接头组织和性能的影响最大,保温时间和加载压力的影响相对较小.     

高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头的组织和冲击韧性

通过工艺试验,力学性能检验以及光镜、电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等湿微分析手段,对高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头的组织形态和冲击韧性进行了系统研究,确定了接头各区的组织形态和冲击韧性的变化情况,并提出了高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊时改善钢轨钢焊接热影响区冲击韧性的工艺措施。研究表明,利用过渡材料来实现焊接性差、万分和物理性能相差悬殊的高锰钢与钢轨钢的焊接是一种行之有效的工艺措施。     

20/0Cr18Ni9复合管焊接工艺和接头的抗腐蚀性能

研究了薄不锈钢内衬复合管的焊接工艺和焊接接头的抗腐蚀性能。采用背部充氩保护的钨极氩弧焊(TIG)和超低碳奥氏体不锈钢焊丝TGS—309L焊接20／0Crl8Ni9复合管的第1层焊缝，焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电化学分析方法对焊接接头的化学成分、金相组织、显微硬度以及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明：焊缝成形良好焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的强度和抗腐蚀性能要求。     

奥氏体不锈钢储能焊接头组织形成规律

采用微型储能焊机对厚度为 0.2mm 的 0Cr18Ni9 奥氏体不锈钢薄板进行了点焊连接研究,理论分析了微型熔核的温度场和冷却速率.结果表明,微型接头由熔核区和熔合区组成.极短的焊接时间,高的冷却速率 5.1×106 K/s,使得熔核中奥氏体组织来不及长大,熔核凝固组织得到显著细化,具有快速凝固特征;同时,熔核中奥氏体组织在敏化温度区停留时间很短,抑制了铬在奥氏体晶界上的析出.当储能焊接电压为 80V、电容为 6600μF、电极力为 18N 时,可获得综合性能优良的高质量点焊接头.

Abstract：

The 0Cr18Ni9 austenitic stainless steel sheet with 0.2 mm thickness was welded in capacitor discharge spot welding.The temperature field and cooling rate of nugget was calculated. The results show that the joint microstructure consists of nugget zone and semi-melt zone. Due to very short time in welding, the cooling rate of the joint reaches to 5.1×106 K/s, the growth of austenite microstructure is impeded, and the microstructure of the nugget is refined,which has rapidly solidified characteristics. As the austenite microstructure of the nugget stays in temperature province of activation with very short time, the chrome of austenite grain boundary precipitations is checked. To obtain the high quality spot-weld joint, the welding parameters are determined as: welding voltage 80 V, capacitor 6 600μF and electrode pressure 18 N.     

Welding austenitic steel to copper with the defocused radiation of a fibre laser

Special features of producing butt welded joints between 12Cr18Ni10Ti austenitic steel and M1 copper by laser welding are investigated. Welding was carried out without filler or intermediate material. The defocused beam of the fibre laser, displaced to the austenitic steel, was used. The welded joints in dissimilar materials produced in the selected conditions were without defects and their strength was comparable with the M1 copper parent metal. The tensile tests and hardness measurements were carried out on the resultant welded joints. The microstructure of the welded joints was investigated and the transition zone was examined by chemical analysis.     

奥氏体不锈钢小径管焊接接头的相控阵超声检测

针对奥氏体不锈钢小径管焊接接头的检测难点,开展了专用试块设计、检测参数优化、检测能力验证、缺陷分析评定等相关技术的研究,总结形成了一套相控阵超声检测工艺和评定方法.检测工艺适用于外径为32～100 mm,壁厚为4～20 mm的奥氏体不锈钢小径管焊接接头的质量评定,通过在火力发电机组安装和检修工程中的成功应用,验证了该工...     

Characteristics of the stress–strain state of annular welded joints in pipelines made of low-carbon austenitic steel

The welding technology using Russian welding materials is described and the nature of formation of residual welding stresses in annular welded joints in pipelines of 3161 low-carbon austenitic steel is outlined. The distribution of stresses in the welded joint at elevated temperatures is simulated.     

20/0Cr18Ni9复合管手工电弧焊工艺研究

研究了薄不锈钢内衬20／0Cr18Ni9复合管的焊接工艺和焊接接头性能。通过光学金相、能谱（EDS）成分及线扫描、扫描电镜（SEM）以及力学性能试验等分析方法对焊接接头进行了分析研究，结果表明：采用手弧焊和超低碳CHS062奥氏体不锈钢焊条焊接20／0Cr18Ni9复合管的过渡层焊缝，能保证复合管使用过程中对焊接接头强度和抗腐蚀性能的要求。     

2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢的焊接

采用焊条电弧焊(SMAW),以E2209作填充材料对2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢异种金属焊接工艺进行研究,通过优化焊接工艺参数,获得了具有良好力学性能和合适双相比例的焊接接头.接头力学性能测试表明,拉伸试样断裂发生在强度相对较低的304母材侧;2205母材侧热影响区的显微硬度值高于焊缝和2205母材,而304...     

高锰奥氏体超低温钢焊接接头的组织和力学性能

用金相、扫描电镜、X射线衍射仪及硬度测试、低温拉伸等方法研究了32Mn-7Cr-0.60Mo-0.3N奥氏体钢TIG焊接接头的组织及低温力学性能，结果表明，采用氮－氩混合气体保护的TIG焊接方法可获得满意的接头组织和性能。接头的金相组织致密、均匀，无裂纹、气孔等缺陷；77K温度拉伸断口为韧窝为主的韧性断裂特征。保护气氛中添加一定比例的氮气可有效抑制焊接中氮含量的降低，保证较高的低温强度，77K温度下光滑试样的拉伸强度为1150MPa。保护气氛中合适的氮气添加比例为4％。接头的组织稳定性很高，焊接前后的焊缝和热影响区以及低温拉伸试样断口变形区均保持全奥氏体组织。     

高铬镍奥氏体焊丝焊接10Ni5CrMoV钢接头组织性能分析

为解决10Ni5CrMoV高强钢厚板在大拘束度条件下焊接时无法避免的冷裂纹问题,自行研制了强度低于母材的高铬镍奥氏体不锈钢焊丝,采用低强匹配工艺对10Ni5CrMoV低合金高强钢厚板进行焊接并分析了接头组织性能.结果表明,采用该焊丝焊缝成形良好,无裂纹缺陷.焊缝主要由树枝状奥氏体组织组成,枝晶间有少量颗粒状析出相.其接头抗拉强度800 Mpa,弯曲试验无断裂,冲击韧性A_KV（-80℃）大于90 J,满足技术要求.