X100焊管的组织性能

对X100焊管的母材和焊接接头微观组织及其与力学性能之间的关系进行了研究。结果表明,母材的组织为粒状贝氏体和针状铁素体,且针状铁素体含量较多时,强韧匹配较好,有较好的低温冲击韧性;焊缝组织为针状铁素体和先共析铁素体,不同组织焊缝性能相差不大;热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体,细小弥散的马奥岛有利于热影响区粗晶区获得跟好的强度和韧性,但是较多的马奥岛会提高热影响区的韧脆转变温度。     

X80管线钢用气体保护焊丝的研制

为了满足X80管线钢焊接时的强度、冲击韧性等性能要求,设计了以Mn-Ni-Mo-Ti-B为合金系的焊丝。确定了X80管线钢用气体保护焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体和少量粒状贝氏体的复合组织为主,同时明确了焊丝的化学成分。试验分析表明,所用焊丝熔敷金属强度、冲击韧性和硬度等均达到了要求值。焊缝熔敷金属显微组织也达到了设计目标,即获得了以针状铁素体为主,其间弥散析出少量粒状贝氏体的焊缝复合组织。同时利用扫描电镜对冲击断口形貌进行了分析,断口具有典型的韧窝。最后利用透射电镜探究了针状铁素体在夹杂物表面的形核机理。     

X100螺旋埋弧焊管焊接HAZ微区组织与性能研究

针对X100螺旋埋弧焊管焊接热影响区(HAZ)的硬化与软化现象,研究了微区组织形态及M-A岛分布对HAZ显微硬度和微冲剪强度的影响规律。研究结果表明,显微硬度在HAZ的粗晶区出现局部升高,而在细晶及混晶区位置出现局部降低现象,显微硬度与微冲剪强度有一定的对应关系,即硬度值偏高的区域剪切强度也偏高;焊接HAZ的粗晶区为粗大粒状贝氏体,而细晶区为准多边形铁素体与多边形铁素体,混晶区组织为粒状贝氏体与铁素体的混合,母材为细小粒状贝氏体。组织中M-A岛含量分布规律为粗晶区—细晶区—混晶区依次减少。影响HAZ微区性能的主因是显微组织形态及其含量,HAZ微区组织中的铁素体使得HAZ软化,而M-A岛使得HAZ硬化,而且含量越多,影响越大。     

X80级准1219 mm×18.4 mm螺旋缝埋弧焊管焊缝组织与性能

利用夏比冲击、显微硬度和金相试验研究了 X80级准1219 mm×18.4 mm螺旋缝埋弧焊管焊缝韧脆转变特性、显微硬度分布及微观组织特征。研究结果表明,温度变化对焊缝韧性有显著影响,焊缝存在韧脆转变现象,韧脆转变温度为-40℃; HAZ在试验温度范围内无韧脆转变现象出现,冲击韧性优良。显微硬度峰值出现在焊缝中心附近。外焊缝区为针状铁素体+少量准多边形铁素体组织;内焊缝区为多边形铁素体+少量针状铁素体组织,晶粒尺寸较外焊缝区粗大;而HAZ为粗大且均匀性差的粒状贝氏体组织,且晶界清晰可见。     

高钢级管线钢摩擦焊焊接接头组织与硬度分析

为了提高高钢级管线钢焊缝的冲击韧性,采用连续驱动摩擦焊对X80管线钢进行了焊接,并对其焊接接头的组织及硬度进行了分析和检测。结果表明,X80管线钢连续驱动摩擦焊焊接接头焊缝区组织为铁素体和粒状贝氏体,热影响区的组织由原始的针状铁素体转变为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。焊接接头的硬度高于母材,其中焊缝区域硬度最高,达到了247.4HV10,其次是热影响区,母材的硬度最低,且在焊缝两侧,硬度值呈对称分布。     

X80级ф1219mm×18.4mm螺旋缝埋弧焊管焊缝组织与性能

利用夏比冲击、显微硬度和金相试验研究了X80级ф1 219 mm×18.4 mm螺旋缝埋弧焊管焊缝韧脆转变特性、显微硬度分布及微观组织特征。研究结果表明,温度变化对焊缝韧性有显著影响,焊缝存在韧脆转变现象,韧脆转变温度为-40℃;HAZ在试验温度范围内无韧脆转变现象出现,冲击韧性优良。显微硬度峰值出现在焊缝中心附近。外焊缝区为针状铁素体+少量准多边形铁素体组织;内焊缝区为多边形铁素体+少量针状铁素体组织,晶粒尺寸较外焊缝区粗大;而HAZ为粗大且均匀性差的粒状贝氏体组织,且晶界清晰可见。     

填充金属对X100管线钢焊缝组织性能的影响

采用埋弧自动焊机和焊接热模拟试验机对X100管线钢进行了埋弧双丝焊接试验,对比分析了两种焊接工艺下得到的焊缝区组织性能的变化情况及影响因素,研究填充金属对X100管线钢组织性能的影响规律。研究结果表明,经过埋弧双丝焊所得X100管线钢焊缝组织主要以针状铁素体、粒状贝氏体和少量先共析铁素体组成,组织比较细小,与母材性能相比,焊缝区的冲击韧性良好,强度有待提高;经过焊接热模拟方法所得X100管线钢焊缝区的组织主要以板条贝氏体和少量粒状贝氏体组织组成,焊缝区的强韧性基本和母材保持一致。     

焊材匹配对低温弯管焊缝组织和低温冲击韧性的影响

针对低温弯管生产过程中焊缝金属韧性降低的问题,采用不同焊材匹配获得了3种不同成分的低温热煨弯管焊缝试样,并采用热模拟试验机研究了加热温度对热煨弯管焊缝组织和性能的影响。结果显示,3种热煨弯管在焊态条件下,焊缝的组织均以针状铁素体为主,且具有较高的低温冲击功,经模拟加热后,焊缝组织转变为针状铁素体、多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织,且随着加热温度的升高,针状铁素体减少,低温冲击功降低。随着Mn和Ni含量的增加,在较低加热温度条件下,焊缝组织中针状铁素体增加,低温冲击功较高,但在较高加热温度条件下,焊缝组织则转变为粗大的回火粒状贝氏体,低温冲击功降低。结果表明,为得到较好的焊缝低温冲击性能,加热温度宜在925 ℃以下。     

焊接热输入对厚壁X80管线钢粗晶热影响区组织及性能的影响

为了研究焊接热输入对X80管线钢粗晶热影响区的组织及性能影响,采用热模拟技术,对不同焊接热输入下X80管线钢的力学性能与显微组织进行了研究和分析。研究结果表明,在不同热输入量下厚壁X80管线钢粗晶热影响区组织为板条贝氏体、粒状贝氏体及M-A岛组织。当热输入量小于25 kJ/mm时,粗晶热影响区组织以贝氏体板条为主,冲击韧性最佳,但硬度较高;当热输入量在25 kJ/mm时,试验钢粗晶热影响区组织为板条贝氏体与粒状贝氏体,冲击韧性较高,且硬度适中;随着热输入的增大,粗晶热影响区中的粒状贝氏体变得极为粗大,同时,M-A形态与分布发生急剧变化,粗晶热影响区出现严重软化,冲击韧性值明显下降。     

X90M钢板对接接头性能测试与分析

对管线钢用X90M钢板自动埋弧焊对接接头进行了力学性能测试、微观组织观察、SEM扫描等试验。分析得出焊缝组织主要由针状铁素体和粒状贝氏体组成,热影响区除粒状贝氏体外,还有少量块状铁素体。硬度测试结果表明,热影响区并不存在明显软化现象,焊缝和热影响区的冲击吸收能量均对温度较为敏感,但焊缝中纵横交错分布的针状铁素体和柱状晶状态导致其韧性比热影响区稍差。0℃下的母材和热影响区冲击断口形貌呈韧窝形状,而焊缝断口形貌则为准解理特征。     

20/IN625复合管焊缝扩散层组织及元素分析

为了研究双金属复合板焊接接头组织、元素扩散情况及其对力学性能的影响,采用两种焊接方案对20/IN625双金属复合管进行了焊接试验。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对焊缝扩散层显微组织及合金元素分布进行了分析,并且采用显微硬度计测定了扩散层附近的硬度分布。研究结果表明,基层焊缝组织主要为针状铁素体,不锈钢层和过渡层焊缝组织为奥氏体和少量铁素体。增加过渡层焊道可以减少不锈钢焊道Cr、Ni、Mo合金元素的稀释量,使扩散层界面变模糊,并降低扩散层处的硬度。两种焊接方案中焊缝扩散层处的硬度均高于其两侧焊缝硬度。     

大跨度桥梁用WNQ570钢的气体保护焊接性能研究

针对桥梁建造现场中要求焊接接头必须具有优良的接头性能,采用WER60和WER70N气体保护焊丝匹配WNQ570钢两种交货状态下的3种规格钢板进行了气保焊接试验。试验结果表明,接头抗拉强度和冷弯性能优良;接头过热区主要为贝氏体组织,焊缝金属主要为细小的针状铁素体组织,焊缝具有优良的低温冲击韧性;焊缝表层与中心全断面焊缝HV10均小于250,接头同时具有较低的时效敏感系数及较高的低温冲击韧性。     

大跨度桥梁用钢WNQ570的手工焊接性能试验研究

针对桥梁建造现场中焊缝点固及结构焊接主要采用手工焊方法进行的特点,为保证焊接接头具有优良的性能,采用CJ607Q焊条匹配WNQ570钢2种交货状态下的3种规格钢板进行了手工焊接试验。试验结果表明,接头拉伸性能和冷弯性能优良,接头过热区主要为贝氏体组织,焊缝金属主要为细小的针状铁素体组织,焊缝具有优良的低温冲击韧性;焊缝表层与中心全断面焊缝HV10硬度值均小于250,接头具有较低的时效敏感系数及较高的低温冲击韧性。     

t_(8/5)对X90管线钢焊接热影响区细晶区显微组织的影响

为了研究焊接冶金与热循环过程对X90管线钢焊接热影响区细晶区显微组织的影响,采用淬火变形膨胀仪模拟了不同t8/5条件下X90管线钢热影响区细晶区的热循环过程,并在光学显微镜和扫描电子显微镜下观察了其显微组织随t8/5不同而变化的情况。研究结果表明,当t8/56 s时,X90管线钢会获得粒状贝氏体、贝氏体铁素体和板条马氏体的混合组织;当t8/512 s时,X90管线钢组织以多边形铁素体为主,并随着t8/5的减小,会先后出现珠光体和粒状贝氏体;当t8/5控制在6~12 s时,细晶区组织主要为性能良好的贝氏体组织和少量准多边形铁素体。为获得综合性能优异的焊接接头,冷却过程中焊接热影响区细晶区的t8/5应控制在6~12 s更为合适。     

1Cr低合金管线钢焊接接头组织和性能研究

采用TIG焊对1Cr低合金管线钢进行了焊接,研究了焊接接头的显微组织、力学性能和耐蚀性,探讨了1Cr低合金钢的焊接性能。结果表明,以铁素体组织为主要特征的母材和热影响区具有较好的冲击韧性,冲击吸收功较高;以粒状贝氏体组织为主的焊缝区,韧性较母材和热影响区稍差。焊接接头的最高硬度为250HV,出现在熔合线附近,整体硬度适中。在管线钢中加入1％Cr未明显降低接头热影响区韧性或提高硬度,表明1Cr低合金管线钢具有较好的焊接性。     

CT110连续油管环焊工艺对焊接接头组织性能的影响

为了确保连续油管现场修复对接焊缝性能,提高连续油管的使用寿命,设计了两种CT110连续油管环焊对接工艺方案,并进行了焊接试验。采用金相组织分析、显微硬度测试、拉伸性能检测及疲劳试验等方法,分析了两种工艺方案下焊接接头的组织与力学性能。结果显示,两种工艺下所焊CT110连续油管焊接接头的焊缝及热影响区粗晶区组织均以铁素体和粒状贝氏体为主,显微硬度及抗拉强度相当,但工艺方案二所焊接头均匀变形能力更强,疲劳寿命相对提高92%。研究表明,采用工艺方案二将盖面层改为两道焊的工艺措施,能够降低因焊接热作用引起的热影响区回复与再结晶程度,提高焊接接头均匀变形能力,从而提高接头抗低周疲劳性能。     

双电极焊条单弧焊焊缝组织与性能研究

首先分析了双电极焊条单弧焊焊接电流对焊缝成形的影响,利用扫描电镜对接头微观组织进行了观察。其次对熔敷金属的化学成分及力学性能进行了测定。最后对断口形貌以及夹杂物成分进行了分析。结果表明,焊接电流在180~220 A之间焊缝成形最佳,接头从焊缝到母材由珠光体和铁素体组成的粗大柱状晶组织、过热粗晶区魏氏组织、细晶区铁素体和珠光体组织、母材组织等一系列梯状组织组成,熔敷金属的化学成分和力学性能均在标准要求的范围内,焊接接头的强度高于母材,呈韧窝断裂。