Q620级中厚钢板冷裂敏感性研究

通过进行Q620级中厚板高强钢在不同热输入时的低温焊接热模拟试验和在-5℃时的斜Y坡口冷裂敏感性试验,系统研究了Q620级钢板的冷裂敏感性。结果表明：Q620级钢板的焊接性良好,在0℃的模拟试验温度,10～40 kJ/cm的宽泛热输入下模拟焊接接头的各区域硬度、冲击韧性和微观组织,均能满足要求,其中在热输入15～30 kJ/cm下焊接接头的各项性能最优;在-5℃的实际试验温度下,Q620级钢板在热输入10 kJ/cm和15 kJ/cm下均具有良好的抗冷裂性,其中实际热输入为15 kJ/cm时,焊接接头硬度相对较低,粗晶区组织合理,焊接接头的抗冷裂性能最佳。     

液压支架用1100MPa级超高强钢中厚板的焊接性

文中进行了Q1100级中厚板的母材性能分析、不同冷却速度的CCT曲线分析、焊接热影响区最高硬度测试、斜Y型坡口冷裂敏感性试验、插销试验和不同热输入的焊接接头力学性能试验。热影响区最高硬度测试结果表明：试验用Q1100级中厚板淬硬倾向明显,随着预热温度的不断升高,热影响区的最高硬度呈缓慢下降趋势,预热温度超过125℃后最高硬度可降低至HV₁₀450左右;冷裂试验结果表明：预热温度在125℃以上,斜Y型坡口表面和断面裂纹率均为零,且插销试验临界断裂应力达到1 100 MPa,满足该钢板设计的屈服强度;焊接接头力学性能试验结果表明：Q1100级钢板对热输入敏感,在热输入11～13 kJ/cm时,焊接接头具有良好的综合力学性能,热输入增大到14～16 kJ/cm时,热影响区晶粒有显著长大倾向,焊接接头的强度和塑韧性均会降低。     

S620Q高强度调质钢的焊接工艺及应用

论述了S620Q高强度调质钢的特性,选择焊条电弧焊和埋弧焊2种焊接方法,进行了相关的焊接工艺评定试验,制定出合理的焊接工艺参数,满足了船载LPG储罐工程要求.     

基于控制冷却技术的Q620级别高强度热轧无缝钢管开发

传统的无缝钢管生产过程中缺乏类似板材TMCP工艺的组织调控手段,不但同级别产品合金添加量明显高于板材,而且高强度产品只能通过后续热处理实现,成本及能耗明显较高。基于近年来成功实现工业化应用的热轧无缝钢管在线控制冷却技术,研究了冷却工艺对产品轧态组织性能的影响,结果表明采用合理的轧后控制冷却工艺路径,可以有效地调控轧态组织,与常规轧态空冷管材相比,可大幅提高其强韧性,具备生产高强度无缝钢管产品的潜力。采用合理的成分设计,成功生产出Q 620级别高强度无缝钢管产品,其各项性能满足标准要求。     

煤矿液压支架用Q960D调质钢的焊接性及接头力学性能

采用斜Y型坡口焊接裂纹进行试验,分析了Q960D钢的焊接接头裂纹敏感性,Q960D钢的淬硬倾向大,冷裂纹倾向较大,焊接时预热温度100℃以上,可有效防止焊接冷裂纹的产生。通过试验发现Q960D钢板不同热输入对其焊接接头硬度、强度、韧性的影响。经焊接接头综合力学性能试验,结果表明：Q960D钢板焊接接头的焊接质量良好、综合力学性能优良,能够满足煤矿液压支架的设计和使用要求,当热输入由小向大变化时,焊缝的硬度下降,焊接时热输入不宜过大。     

70kg级超低碳贝氏体高强钢在液压支架中的应用

主要对WH70高强钢进行了焊接性能的理论及实验研究,从工艺角度分析了其可焊性、抗裂性.并根据液压支架的制造要求,制定了合理的焊接规范,选用低强匹配焊丝施焊,对主要结构伟进行整体预热,焊后进行回火时效处理,获得了满意的试验效果.成功应用于液压支架的焊接.     

高强度低合金Q345钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以高强度低合金Q345钢焊接接头为对象,研究其微观组织和力学性能。结果表明,高强度低合金Q345钢的焊接接头具有优良的弯曲和拉伸性能,且硬度分布均匀。在室温和-40℃的低温下均具有良好的冲击韧度。     

Q235焊接接头的缝隙腐蚀行为

针对我国特定地质处置环境,采用浸泡方法研究了高放废物包装容器候选材料Q235低碳钢焊接接头在模拟地下水溶液中的缝隙腐蚀行为,考察了温度以及溶液中氧浓度的影响.利用OM观察了焊接接头不同区域的显微组织,利用SEM和表面轮廓仪分析了不同区域的腐蚀行为,并采用电化学方法测量了各个区域的开路电位.结果表明,升高温度和氧含量能够促进缝隙腐蚀过程,并对缝隙内外的腐蚀过程均有促进作用.熔合区组织为大量聚集的铁素体组织,腐蚀最严重,其次是具有粗大魏氏体组织的焊缝区,母材区和热影响区组织相对均匀细小,腐蚀相对较轻.     

液压支架结构用Q550低合金高强度钢常温下的焊接

对液压支架用Q550低合金高强度钢常温下焊接工艺进行了研究.进行了焊接接头的拉伸、弯曲、低温冲击试验,并对其冲击断口及显微组织进行了观察.结果表明,采用低氢型渣系的低合金高强钢药芯焊丝PK-YJ707A焊接后,焊接接头的屈服强度于母材等强度;冲击吸收功Akv值在-20℃时达到107J,在-40℃时达到80J;焊接接头弯曲后无裂纹或裂纹小于3mm.力学性能均符合Q550低合金高强度钢的要求.表明合理的焊接工艺、合适的焊接材料可以取消焊前预热.     

采用新型差温轧制工艺生产Q690级特厚钢板

为了实现在厚度方向上具有优异强度均匀性的Q690级特厚钢板的研发,采用一种新型的差温轧制工艺进行了实验室轧制,并研究了差温轧制工艺对钢板显微组织、厚度方向上强度均匀性和力学性能的影响。结果表明:差温轧制工艺能够显著细化钢板芯部和1/4厚度处的原始奥氏体组织,增加芯部和1/4厚度处淬火组织中的两相区铁素体体积分数。通过差温轧制工艺生产的Q690级钢板具有优异的力学性能,钢板的伸长率和-40℃冲击功分别大于16%和60J,从表面到芯部,钢板屈服强度差异小于10 MPa。     

桥梁钢板Q500qE焊接粗晶区相变及接头性能

测试了60 mm厚TMCP桥梁钢板Q500qE模拟焊接粗晶区奥氏体连续冷却相变曲线;使用自动埋弧焊机对试验钢板进行双面多层多道对接焊试验,采用扫描电镜、示波冲击试验、电子背散射衍射等技术,研究了焊接接头的组织与性能.结果表明,随着焊接热输入量的增大,相变温度升高;焊接热输入E≤50 kJ/cm时,焊接接头具有良好的组织与力学性能;粗晶区的组织以板条贝氏体为主,大角度晶界分数为51.8%;焊接接头拉伸断裂位置位于母材,焊缝区及焊接热影响区的显微硬度值均高于母材,未出现焊接软化和粗晶区脆化现象.     

焊丝对Q890钢焊接接头显微组织和硬度的影响

分别选用OK13.31、GHS90和MK-GHS90焊丝,在线能量为12 kJ/cm的条件下对Q890钢进行焊接试验。对3种焊接接头的组织和硬度进行了分析。结果表明,OK13.31焊丝的焊接接头硬度相对较低,与基材硬度差小,热影响区软化区宽度较小,焊接粗晶区具有相对多的贝氏体,该焊接接头具有较好的力学性能。     

超声冲击对Q370qE钢焊接接头组织结构的影响

采用超声冲击技术对Q370qE桥梁钢焊接接头进行了全覆盖超声冲击处理(UIT),并通过扫描电镜等对UIT前后焊接接头的显微组织的变化进行了观察和分析.结果表明,原始Q370qE焊接接头微观组织特征为:焊缝区铸态枝晶组织发达,熔合区与热影响过热区均呈较粗大的贝氏体组织,且熔合区存在少量直径约25μm的不规则圆形缩孔等缺陷,热影响正火区为较细的等轴晶铁素体+珠光体组织;经过UIT后,焊接接头在高频和强烈的机械冲击力作用下,原有表面锈层被去除干净,下表层的新鲜金属产生了厚约100～200μm的致密塑性变形层,形成了大致平行于焊缝表面的非常细密的形变织构,并分析讨论了该组织结构的形成机理.     

Q125级1% Cr套管钢焊接接头CO_2腐蚀行为

采用高温高压反应釜和电化学测试手段对含Cr质量分数为1%的Q125级套管钢焊接接头的CO2腐蚀行为进行了研究。结果表明:焊接接头的母材和热影响区的耐CO2腐蚀性能相近,母材为回火马氏体,热影响区为回火索氏体,组织对实验钢的耐CO2腐蚀性能影响不明显。焊缝区的Cr含量较高,腐蚀产物中的Cr富集加剧,且结构致密,其更能有效的阻止阴离子的通过,从而保护金属基体免受腐蚀介质的腐蚀。电化学分析可得,焊缝区的自腐蚀电位最正,自腐蚀电流最小,不易发生腐蚀;母材区的自腐蚀电位最负,自腐蚀电流最大,母材金属将作为阳极首先发生腐蚀,焊缝作为阴极得到保护。     

焊接热输入对Q890/Q550异种钢激光-MAG复合焊接头组织及力学性能的影响

采用激光-MAG复合焊进行了Q890/Q550异种钢焊接试验,研究不同焊接热输入对异种钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,在相同热输入下,焊缝两侧过热区主要由板条马氏体和少量贝氏体组织组成,细晶区为致密的板条马氏体组织,Q890钢侧的马氏体含量比Q550侧多,板条更加粗短,焊缝冲击断口具有剪切韧窝特征,冲击韧性优于热影响区;随着热输入从3.5 kJ/cm增加到9.6 kJ/cm,过热区晶粒粗化,贝氏体逐渐增多,马氏体含量减少,焊缝和热影响区冲击吸收能量略微减小。三种热输入下拉伸试件均断在母材Q550钢,断后伸长率相当,断裂方式为韧性断裂,焊接接头强度高于母材。     

低成本Q500E低合金高强度厚钢板的开发

为开发低成本Q500E低合金高强度厚钢板,系统研究了未再结晶区变形量和变形后冷却速率对一种低合金钢奥氏体连续冷却相变(CCT)行为和组织变化规律的影响。通过系列TMCP试验,探讨了精轧温度对试验钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,未再结晶区变形量、变形后冷却速率和精轧温度均能显著影响试验钢的显微组织和力学性能。生产低成本Q500E厚钢板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～850℃,精轧压下率75%,轧后以高于10℃/s的冷却速率冷却至450～500℃。     

Q550D中厚钢板的调质工艺

采用不同的淬火和回火工艺对50 mm厚Q550D钢板进行调质处理,并对不同试样进行了金相分析和力学性能试验。50 mm厚Q550D钢板的最佳调质工艺为910℃淬火,630℃回火,最终获得较好的综合力学性能。     

Q390C-Z15钢组织性能试验与焊接性预测

针对京沪高铁南京南站站房工程使用的大型钢结构中60 mm板厚Q390C-Z15钢材料进行了组织、性能和焊接性预测研究.结果显示,Q390C-Z15钢材各项力学性能符合标准要求.显微组织观察钢母材的带状组织具有明显的各向异性.通过计算,对钢的冷裂纹敏感性进行了预测,冷裂纹敏感指数P<,c>=0.36,显示Q390C-Z1...     

马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢TIG自熔焊工艺

马氏体不锈钢焊后易产生淬硬组织,焊接性差,奥氏体不锈钢比马氏体不锈钢热胀系数大50%左右,二者焊后产生复杂的内应力,焊接接头易出现裂纹.     

利用碳当量值评价钢材焊接性的局限

碳当量值只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其焊接性，这是因为： （1）如果两种钢材的碳当量相等，但是含碳量不等，含碳量较高的钢材在施焊过程中容易产生淬硬组织，其裂纹倾向显然比含碳量较低的钢材大，焊接性较差。因此，当钢材的碳当量值相等时，不能看成焊接性就完全相同。