厚规格汽车轮辐用钢的焊接性能

为了研究含Nb微合金控轧控冷厚规格汽车轮辐用钢的焊后组织、性能、冷裂纹敏感性及微合金元素对焊接性能的影响,采用理论计算评定试验钢的冷裂敏感性和淬硬倾向;利用直流氩弧工艺,模拟车轮厂焊接工艺参数,对钢板进行焊接.利用光学显微镜和电子显微镜研究试验钢板焊后接头的微观组织结构;并对接头的力学性能进行研究.试验结果表明,厚规格汽车轮辐钢的热影响区(HAZ)冷裂倾向小;微合金元素Nb的加入提高了焊接热影响区性能;焊接后各部位组织、性能未发生明显改变.可得出结论:厚规格汽车轮辐钢的焊接性能较好.     

用插销法评定12Ni3 CrMoV钢中硼对焊接冷裂纹的影响

本文采用插销法实测了AK-25钢(苏联产,不含硼)和四种不同含硼量的12Ni3CrMoV钢(国产)手工电弧焊的插销临界拘束应力,用金相法分析了插销HAZ粗晶区的显微组织,并测定了HAZ粗晶区的维氏硬度,用扫描电镜作了插销断口的形貌分析.研究得出12Ni3CrMoV钢中合适量的硼(B％≤0.002％),可提高钢材抗焊接冷裂纹能力的结论。     

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.     

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.     

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。     

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.     

厚规格汽车桥壳用钢的焊接性能

采用金相观察、透射电镜分析和焊接热模拟技术,研究了含Ｎｂ,ＮｂＴｉ,ＮｂＴｉＢ的微合金控轧控冷钢的焊接性能、热影响区组织及冷裂纹敏感性,讨论了微合金元素对焊接性能的影响·试验结果表明,厚规格汽车桥壳钢的热影响区没有出现马氏体组织,微合金元素Ｎｂ,Ｔｉ,Ｂ的加入提高了热影响区性能·在ｔｍ＝１３００℃,τ８／５＝３０ｓ时的焊接热模拟组织与实际焊接组织相一致·试钢在冷裂试验中并没有冷裂纹产生,可得出结论:厚规格桥壳钢的焊接性能较好·     

X100直缝埋弧焊管断裂韧性的裂纹尖端张开位移试验研究

为了检验X100直缝埋弧焊管的断裂韧性,采用三点弯曲多试样法,在室温、-10℃和-30℃下对该焊管的母材、热影响区和焊缝部位进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试结果表明:在同一温度下,CTOD试验的表观启裂值δ0.05、条件启裂值δi和最大载荷值δm的分布规律为母材最好,焊缝次之,热影响区最差;采用裂纹扩展阻力和撕裂模量表征的分布规律为母材最好,热影响区次之,焊缝最差;焊接热影响区组织中含有大量呈块状分布的铁素体,而粒状贝氏体等增强相的含量较少,这会造成其韧性下降,使焊管出现局部失稳现象.     

插销法冷裂缝试验中不同含氢量时应用“开裂”或“断裂”准则的试验结果的差异

插销法冷裂缝试验中,应用“开裂”准则还是“断裂”准则,所得到的试验结果是有差异的。本文从影响焊接冷裂缝的主要因素之一——扩散氢含量变化时,用这两种试验准则作对比试验,从中了解用两种试验准则时在试验结果上的差别,并探讨其产生原因,以完善用插销法对材料焊接冷裂缝敏感性的评定试验。     

自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火试验、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。研究结果表明:随自然时效时间的延长,合金硬度不断增加,淬火敏感性均先增加后降低;在自然时效4 320 h时,淬火敏感性达到最大,冷却速率减小导致硬度最大下降率达10.6%;当自然时效时间超过11 520 h时,淬火敏感性很低且不再变化;随自然时效时间的延长,沉淀强化相的尺寸和含量均增加,且有利于慢速冷却处形成数量更多、分布更均匀弥散的GP区,硬度升高明显,淬火敏感性很低。自然时效时间长达17 280h;该合金的沉淀强化相为GP区,未发现η′相。     

温度冲击下煤样渗透率的围压敏感性试验研究

通过试验研究了温度冲击前后煤样在围压加、卸载条件下的渗透率变化。对试验结果进行非线性拟合,得出煤样的渗透率与围压之间存在负指数关系。温度冲击影响着煤样渗透率对围压的敏感性。煤样经过冷冲击和热冷冲击处理后,煤样的最大渗透率损害率增幅分别为2.88%和10.64%,渗透率损害率增幅分别为18.35%和21.60%;即热冷冲击对煤样应力敏感性影响更大,热冷冲击对煤样渗透率的伤害大于冷冲击对煤样渗透率的伤害。在卸载过程中,渗透率的恢复存在明显的应力滞后效应,产生了塑性变形,由加载过程造成的渗透率伤害不能完全消除。冷冲击和热冷冲击都一定程度上加强了煤样渗透率的滞后效应,热冷冲击的滞后效果大于冷冲击。     

Cr30Ni10型焊条焊接中高碳钢冷裂纹行为特征

本文通过CTS试验及插销试验,研究了Cr30Ni10型焊条焊接中,高碳钠的冷裂纹行为。试验结果表明,Cr30Ni10型焊条焊接中、高碳钢有较高的抗裂性能,其冷裂纹行为是:淬硬组织起主要作用,体现不出氢的影响。文中提出的氢的扩散行为模型及熔合区中的富奥氏体带解释了氢体现不出影响的原因。该模型也适应于其它奥氏体焊缝。所得结论,为Cr30Ni10型焊条在中、高碳钢的焊接生产中推广应用提供了一定的理论依据。     

7050铝合金半连铸过程应力场及开裂倾向

7050铝合金在半连铸生产过程中发生热裂和冷裂的倾向很高,不但影响了产品的质量和生产效率,还可能导致生产事故.工厂常采用试错法以找到最优的工艺参数,但这种方法成本高且效率低.运用数值模拟的方法再现铸造过程中各物理场的变化情况,已成为优化铝合金熔铸工艺非常重要的研究手段.本文通过将温度场、流场和应力场进行直接耦合,对7050铝合金的半连铸过程进行了数值模拟研究.结果显示,在糊状区沿铸锭宽度方向的应力和应变分量最大,特别是在起始铸造阶段,因而最容易在起始阶段产生垂直于宽度方向的热裂纹.冷裂与铸锭内应力集中有关,根据计算可知铸锭在冷却至200℃时冷裂倾向最大.由实际裂纹所处的部位及所需的临界尺寸可以推测,该冷裂纹极有可能是糊状区产生的热裂纹在低温时失稳扩展而形成的.     

运行管线在役焊接试验研究

运行管线在役焊接修复能很大程度上减小管道泄压停输修复所带来的经济损失,但由于管内介质的快速冷却,容易产生热影响区的氢致开裂。为了研究管内流体对焊接接头的影响,为避免氢致开裂而获得优良的焊接接头提供依据,采用模拟试验装置对16Mn在流动水冷却条件下焊接接头的微观组织和硬度进行了分析,并与空冷和静态水冷条件下的组织、硬度进行了对比。结果表明,流动水的快速冷却使焊接接头区形成了淬硬组织上贝氏体,导致其硬度值很大,易发生氢致开裂。在避免烧穿的前提下增大焊接电流能够减小硬度、减少上贝氏体,从而降低氢致开裂敏感性。     

Al-12.7Si-0.7Mg合金交流TIG焊接头组织与性能

采用进口ER4043和ER4047作为填充焊丝对Al-12.7Si-0.7Mg合金热挤压板材实施交流TIG直缝对焊.利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:在所选的焊接工艺参数条件下,交流TIG焊可以获得焊缝质量良好的焊接接头;焊缝区(WZ)是明显的熔融金属激冷形成的铸态组织,热影响区(HAZ)Si颗粒有聚集长大的趋势;接头显微硬度分布显示硬度在焊缝区达到最高,在熔合区急剧下降,在热影响区达到最低.两种焊丝焊接接头抗拉强度都达到基材的90%以上.     

用平板刚性拘束试验测定焊接冷裂纹敏感性的研究

本研究工作采用了平板刚性拘束裂纹试验(PRRC)的装置,并进行了拘束力的测定。实验证明,PRRC试验可以采用接头拘束度和拘束应力定量地评定不同情况下冷裂纹的敏感性。PRRC比TRC、RRC和插销等试验方法更为反映焊接接头受力的实际状态。本文还采用了弹性力学有限元分析(FEM)的方法计算了拘束平板的应力应变,在此基础上建立了对接接头拘束度的计算公式。它可以作为实验室工作与工程实际的纽带,对理论工作和工程实际都具有重要的意义。     

运行管线在役焊接试验研究

运行管线在役焊接修复能很大程度上减小管道泄压停输修复所带来的经济损失，但由于管内介质的快速冷却，容易产生热影响区的氢致开裂。为了研究管内流体对焊接接头的影响，为避免氢致开裂而获得优良的焊接接头提供依据，采用模拟试验装置对16Mn在流动水冷却条件下焊接接头的微观组织和硬度进行了分析，并与空冷和静态水冷条件下的组织、硬度进行了对比。结果表明，流动水的快速冷却使焊接接头区形成了淬硬组织上贝氏体，导致其硬度值很大，易发生氢致开裂。在避免烧穿的前提下增大焊接电流能够减小硬度、减少上贝氏体，从而降低氢致开裂敏感性。     

白口铸铁焊接热敏感性的研究

采用焊接热模拟技术再现了白口铸铁焊接热影响区(HAZ)的组织,研究了热循环的改变对焊接热影响区的组织和冲击韧性的影响以及焊接断口的特征。试验结果表明,经受焊接热循环作用后,白口铸铁的冲击韧性下降。经高峰温热循环作用后,白口铸铁的组织主要为渗碳体加孪晶马氏体,其硬度高,冲击韧性较好;峰温800℃时,组织硬度最低,冲击韧性最差,再经过高峰温热循环的作用,组织硬度提高,冲击韧性得以改善。     

锅炉钢20g和20K埋弧焊接头冷弯开裂的研究

本文通过锅炉钢20g和20K埋弧焊接头冷弯试件断口的金相分析,认为冷弯开裂主要是在接头熔合区附近,由于焊接热的作用,在接头的熔合区产生结晶裂纹和液化裂纹,冷弯时导致这些显微裂纹的扩展。经分析和试验表明:母材的含碳、硫和磷量是影响20g和20K钢热裂敏感性的重要冶金因素,而线能量大小则是冷弯开裂的外界因素。只有严格控制母材的含硫、磷量小于0.02％以下,含碳量小于0.2％以下,才能提高冷弯合格率。针对板厚为12～14mm的20g和20K钢,根据研究结果给出了可以提高这两种钢冷弯合格率的埋弧焊最佳工艺规范参数。     

冷却条件对2519A铝合金搅拌摩擦焊焊缝性能的影响

采用搅拌摩擦焊焊接厚度为2.75 mm的2519A铝合金板材。分别研究在空气和水流中冷却对焊接性能和焊缝组织的影响。实验结果表明:在旋转速度为2 700 r/min,焊接速度为60 mm/min条件下,水冷焊接得到美观并无明显缺陷的接头,提高了接头强度,抗拉强度达到340 MPa;在水冷条件下,热影响区的范围变窄,热影响区平均硬度提高,焊核区晶粒粒度比空冷条件下的更加小,硬度几乎呈直线分布;而在空冷条件下,焊核区硬度呈先上升后下降趋势,变化明显,水冷焊核区平均硬度低于空冷条件下平均硬度,这是因为空冷焊接能够提高固溶度并促进随后的时效发生。