硼对12Ni3CrMoV高强度钢焊接接头冷裂敏感性的影响

低碳调质高强度钢中添加硼对焊接冷裂敏感性的影响较少有人研究,并存在两种不同意见.本文对含硼量分别为0.005%,0.0014%,0.0028%,0.0035%的12Ni3CrMoV调质高强度钢焊接冷裂敏感性进行研究.试验结果表明:1.插销试验临界应力:含硼钢比无硼钢(含硼0.0005%)高;含硼钢中,临界应力按含硼量0.0014%,0.0028%,0.0035%的顺序递减.2.扫描电镜断口分析:无硼钢有沿晶断裂区、准介理断裂区和韧窝断裂区.含硼钢没有沿晶断裂区,只有准介理断裂区和韧窝断裂区.3.焊条未烘干时,无硼和含硼钢的插销临界应力都降低,无硼钢沿晶断裂区扩大,含硼钢仍无沿晶断裂区.4.硼在HAZ粗晶区中沿奥氏体晶界形成偏聚带,硼相主要沿奥氏体晶界呈不连续点状析出.含硼愈多,沿奥氏体晶界偏聚和硼相析出也愈多.5.C.D.Beachem提出的断口形貌发展过程示意图可以解释无硼钢断裂,不能完全解释含硼钢断裂过程.6.裂纹敏感性成分Pcm值表达式中,硼项系数为" 5"值得商榷.就本文钢材而言,硼项函数应为"负变数".本文对含硼钢延迟裂纹机理作了探讨.     

12Ni3CrMoV钢焊接热影响区的断裂特征

本文采用裂纹张开位移(COD)试验方法,对60公斤级高强钢(12Ni3CrMoV)的热模拟试样,单道焊和多道焊实焊试样,热影响区的断裂韧性和裂纹扩展阻力进行了详细的研究.研究表明,在12Ni3CrMoV钢的焊接热影响区中存在着粗晶区脆化和不完全相变区脆化.粗大的马氏体和焊接过程产生的粒状贝氏体是脆化的内在原因.热模拟试样能够反映热影响区中各种组织的相对韧性次序.在模拟粗晶区中,晶粒度的大小是影响裂纹扩展阻力的主要因素.热模拟粗晶区的断裂韧性最差,而多道焊粗晶区具有较好的韧性,这是因为多道焊的粗晶区中马氏体经过多次热循环回火所致.焊接热模拟试样能够反映热影响区中对应组织的韧性,但利用热模拟试样难以评定实际焊接接头中热影响区的裂纹扩展阻力.     

921钢焊接接头的断裂韧性

本文研究了国产921船用结构钢焊接接头的断裂韧性问题。对 COD 实验结果和疲劳裂缝扩展实验结果以及断裂韧性,裂缝扩展阻力和实验数据的分散性等问题进行了分析。研究结果表明焊接接头热影响区(HAZ 区)的裂缝韧性低于母材;手工焊接头 HAZ 区的粗晶区断裂韧性最低,自动焊接头的熔合线 COD 值最低,粗晶区的裂缝扩展阻力最低;裂缝启裂阻力与扩展阻力无对应关系,本文指出焊接接头的破损——安全设计应以粗晶区的断裂韧性参量为依据。     

关于特殊材料(14MnMoV)的焊接

14MnMoV是低合金高强度钢,其屈服强度为σs≥490MPa级钢,特点为焊接热输入越大,晶粒涨大趋势越明显,涨大程度越严重。在HAZ粗晶区不存在软化问题,接头拉伸试验断在远离热影响区的母材上。     

P460NL1钢的焊接热影响区粗晶区组织和性能

利用焊接热模拟手段和冲击实验方法研究了国产新型低合金高强钢P460NL1焊接热影响区(HAZ)粗晶区的组织和性能在连续冷却转变过程中的变化,发现随着800℃到500℃冷却时间(t8/5)的增加,该区的组织、性能都随之而发生变化,当t8/520s,t8/5<60s时,热影响区粗晶区组织为羽毛状上贝氏体、铁素体,其性能逐渐变坏·因而在实际生产中建议严格限制使用大的焊接线能量,以确保焊接热影响区的机械性能·     

夹杂物对Ti;Zr微合金钢中针状铁素体形成的影响

采用实验室真空感应炉,炼制了3炉35 kg钢锭.利用MMS-300型热模拟机对实验钢进行线能量为100 kJ/cm,峰值温度为1 400℃的大热输入焊接模拟实验.借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和电子探针显微镜(EPMA)对粗晶热影响区(CGHAZ)组织进行观察;研究了热循环后夹杂物的数量、大小、分布和组成对焊接热影响区(HAZ)中针状铁素体形成的影响.结果表明:在粗晶热影响区中针状铁素体的数量随小尺寸氧化物夹杂的数量和面积分数的增加而增加;针状铁素体在Ti,Zr为主的复合夹杂物上形核,这些夹杂物多以Ti,Zr氧化物为核心,表面析出MnS,尺寸在0.5~3...     

临界区热处理对12Ni3CrMoVB钢冷脆转折温度的影响

本文研究了临界区热处理(THT)对12Ni3CrMoVB钢冷脆转折温度的影响。在定量测定的基础上,运用脆性方程分析了晶粒大小、碳化物粗细、铁素体量、硬度及硼偏聚诸因素各自对50%FATT(℃)的影响。结果表明,在不降低σ_(0.2)的条件下,IHT可显著降低含硼钢的冷脆温度,主要是碳化物细化的作用,而对无硼钢亦有一定的效果,主要是细化晶粒的结果。     

X80管线钢焊接粗晶区组织与韧性的研究

X80钢经焊接热模拟后粗晶区组织明显粗化，韧性显著下降．低碳时在粗晶区中的贝氏体铁素体板条间形成的硬而脆的Fe3C是恶化粗晶区韧性的主要原因．超低碳时在粗晶区中形成的马氏体-奥氏体(M-A)组元的含量比低碳时少，M-A组元中残余奥氏体所占的比例大，由于马氏体中偏聚的碳含量低，因而其塑性好，同时因超低碳抑制了Fe3C碳化物的形成而改善了粗晶区的韧性．     

Gd—Ni二元系富Ni合金相图

本文用X射线衍射及差热分析方法测定了Gd—Ni二元系富Ni合金相图,Ni含量为50—100at％。在这个成分范围内,观察到如下七个金属间化合物:GdNi(1280℃同成分熔化),GdNi_2(1010℃包晶分解),GdNi_3(1110℃包晶分解),Gd_2Ni_7(1200℃包晶分解),GdNi_4(1270℃包晶分解),GdNi_5(1470℃同成分熔化)和Gd_2Ni_(17)(1285℃包晶分解)。存在二个共晶反应:GdNi—GdNi_2(880℃,～56at％Ni)和Gd_2Ni_(17)—Ni(1275℃,～95at％Ni):Gd在Ni中无明显的固熔度。     

硼分布对Ni_3Al晶界的影响

用径迹显微照相技术(PTA)和TEM研究了含0.065wt％B的Ni_3Al合金中的硼分布对其晶界的影响。研究表明,当该合金于700、850、1000℃保温并空冷时,存在硼的晶界偏聚,且偏聚量随着保温温度的升高而减少,保温温度为1000℃时,偏聚量很少;保温温度为700℃或850℃时,偏聚量较大。硼晶界偏聚对该合金晶界内聚力的提高起着关键作用,硼的偏聚量较大时,合金呈完全穿晶断裂;硼的偏聚量较少时,合金呈完全沿晶断裂。     

转炉22SiMn2TiB钢中奥氏体晶粒长大倾向的研究

对在不同热处理条件下,不同硼含量的２２ＳｉＭｎ２ＴｉＢ钢的奥氏体晶粒的长大倾向进行了研究。结果表明,当硼的质量分数为０．０００５％～０．００３５％时,采用快速加热（到温装炉）的热处理制度,就不会造成该钢中奥氏体晶粒粗大;但如果在双相区内停留时间过长将导致粗晶并伴有严重的混晶现象     

长期高温时效对有碳迁移发生的焊接接头的影响

该文以采用9%Cr含B铁素体耐热钢为母材、2.25%Cr为填充金属的接头为对象,研究了高温时效过程对接头中的碳迁移层及其附近区域的影响。研究发现:经高温时效后,接头富碳区中的析出物发生粗化且数量增多,而贫碳区中析出物变化不大,导致贫/富碳层的硬度差异增大。有限元计算结果表明:在接头受载情况下,贫碳区会成为首先破坏的部位,并且高温时效会加剧这种破坏。透射电镜(TEM)结果表明:9%Cr含B钢热影响区(HAZ)中的晶界析出物在时效后粗化不明显,而晶内析出物则发生了明显的粗化,这主要是由于B在晶界聚集并通过占据析出物周围的空位阻碍了析出物粗化。     

稀土元素铈对钢的凝固和枝晶偏析的影响

本文用热分析法,金相法和电子探针微区分析考祭了铈对35GrNi3MoV和20GrMoV二种低合金钢的凝固和枝晶偏析的影响。实验结果表明:稀土元素铈加入钢中,减轻了钢液—固转变的过冷,推迟钢的包晶反应进行;细化初次晶粒,细化等轴晶的二次枝晶臂;并在不同程度上减轻了Cr、Mo、V、Mn、Si、Ni等元素的枝晶偏析。     

夹杂物及硼对低合金高强钢焊接冷裂纹敏感性的研究

本研究工作采用卧式对接插销试验和定载荷氢脆试验对低合金高强钢焊接冷裂纹敏感性进行了探讨,从试验的结果可以认为: 钢中的夹杂物可以作为氢的陷井,吸取更多的氢,因而降低了氢在晶界和局部的集积。所以,在本试验范围内,钢中的夹杂物越多,冷裂纹敏感性将得到改善。含硼的钢,由于增加钢的淬硬性,因此提高了冷裂纹的敏感性。此外硼还能促使氢在晶界集积,造成晶界脆弱。由上所述,使晶內存在适量的夹杂物和尽可能降低钢中的含硼量,可以作为改善冷裂敏感性的重要手段。     

马氏体时效不锈钢第二相溶析规律的研究

用物理化学电解提取与X射线结构分析方法研究了两种马氏体时效不锈钢(OOCr14Ni16MoNb与OOCr14Ni6MoTi)中第二相的溶析规律。发现前者中的第二相为MC(N_bC)、M_6C(Fe_3Nb_3C)、Z(FeCrN_hNi),后者中的第二相为MC(TiC)、MN(TiN)、X(FeCrNiTi)。实验指出OOCr14Ni6MoN_b钢中M_6C、Z相经1200℃固溶处理后要经770℃以上时效处理才能再行析出,试样的SEM象表明MC主要出现在晶界,M_6C、Z相主要出现在晶内。OOCr14Ni6MoNb钢经长期时效后未发现新相析出。OOCr14Ni6MoTi钢长期时效后有X相析出。     

00Cr12Ni不锈钢焊接热影响区的组织及韧性

采用Gleeble3800热力模拟试验机模拟了00Cr12Ni不锈钢不同热输入下的焊接热循环.研究了热模拟试样的组织及冲击韧性.实验结果表明,焊接粗晶区晶粒大小和马氏体的体积分数均随热输入的增加而增加;细晶区组织以马氏体为主,有少量的铁素体,晶粒非常细小;焊接粗晶区试样的室温冲击功随热输入的增加而降低;不同热输入下,细晶区模拟试样均具有优良的冲击韧性;粗晶区冲击试样均为脆性断裂,而细晶区冲击试样均为韧性断裂;为得到组织细小、韧性优良的焊接热影响区,应尽量采用小的热输入规范.     

马氏体气阀钢粗晶问题探讨与实践

本文结合抚钢生产的小尺寸冷拔材—马氏体气阀钢粗晶、脆断问题现状,着重对气阀钢的成分、相变点、热加工制度等因素进行分析探讨,并进行了工艺标定试验。结果表明：终轧温度对粗晶影响较大,终轧温度≥850℃可保证获得细晶达8 ~10级;严格进行电炉冶炼操作,将钢中Si含量控制在中下线较为有利;避免在临界变形量为7－14％范围内成型,基本上成功解决了气阀钢断口粗晶问题。此外,640~720℃?h,500℃出炉空冷退火处理对原本细化的钢材不会产生粗晶问题。     

用插销法研究焊接再热裂缝——对三种压力容器用钢14MnMoNbB,BHW38,15MnVNCu再热裂缝敏感性的评定

本文提出了一种插销再热裂缝应力释放试验法.并对14MnMoNbB、BHW38、15MnvNCu三种压力容器用钢的再热裂缝敏感性进行了评比. 本文采用:一、最低临界初应力,二、再热裂缝“C”形曲线上的最短断裂时间,作为两种判裂准则,来评定钢材的再热裂缝的敏感性。试验表明:14MnMoNbB钢的过热粗晶区具有较强的再热脆化倾向,BHW38次之,而15MnVNCu具有很小的再热脆化倾向,在实际上很少可能会出现再热裂缝.     

预热温度对30CrMnSiNi2A钢焊接冷裂纹敏感性的影响

采用插销试验测试了20℃2、50℃、320℃和400℃预热温度下的焊接熔合区临界断裂应力,分析了插销试样断口和熔合区组织.结果表明:焊接熔合区断口为沿晶(IG) 准解理(QC)型,随着预热温度增加,QC比例增加;焊接熔合区组织为马氏体 下贝氏体 残余奥氏体;随着预热温度的升高,熔合区冷却速度降低,下贝氏体组织增加,引起晶内氢陷阱数量增加,从而导致熔合区的临界断裂应力提高,降低了冷裂纹敏感性.     

国产低合金高强钢冷裂判据的建立

本文采用插销试验方法研究了六种国产低合金高强钢的冷裂敏感性;讨論了各种材料的化学成份,接头含氢量和最大硬度对冷裂敏感性的影响。试验结果表明,采用热影响区最大硬度较Pcm,可以更好地反映热影响区微观组织对钢材冷裂敏感性的影响。在插销试验的基础上,归纳出如下的关系式: σ_(cr)=132.3-27.5lg([H] 1)-0.216HV 0.0102t_(100) 这一冷裂敏感性的判据对于扩大插销试验的应用是有意义的。