热输入对Q460钢焊接接头组织及拉伸变形行为的影响

以Q460钢为对象,研究了埋弧焊热输入对其接头组织及其拉伸变形行为的作用规律与机理.结果表明:接头HAZ宽度随热输入增加而增大,同时FZ柱状晶比例也增加,FZ靠近熔合线的组织明显细化,且FZ的软化得到改善.热输入对接头整体强度无明显影响,而断裂延伸率呈增加趋势.19.0kJ/cm下焊接接头FZ与HAZ界面的变形不协调,导致过早发生断裂.随热输入的增加,FZ组织细化,缓解了FZ与HAZ界面硬度差,提高了接头的塑性变形能力,拉伸断裂位置由FZ转移至BM.     

超临界马氏体不锈钢热变形行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上对超临界马氏体不锈钢进行等温压缩试验,研究其高温流变行为,获得超临界马氏体不锈钢在温度为900~1 150℃、变形速率为0.005~5 s~(-1)时合金的热变形行为和组织演变。通过对实验数据的分析、拟合建立材料的高温流变模型,并分析Johnson-Cook(JC)模型和Arrhenius模型对超临界马氏体不锈钢的适用性。研究结果表明:修正后的JC模型和Arrhenius模型具有更高的精度。在应变速率较高时,修正的JC模型的预测值更接近实验值;在应变速率较低时,应变补偿的Arrhenius模型的预测值更接近实验值。载荷预测结果与实验值拟合程度较好,表明建立的模型能够描述材料的高温流变行为。     

热输入对445J2超纯铁素体不锈钢焊接接头显微组织和力学性能的影响

研究了不同热输入445J2超纯铁素体不锈钢TIG焊焊接工艺。设计三组热输入分别为低热输入(1.67J/mm),中热输入(1.75J/mm)和高热输入(1.95J/mm),系统地分析了接头组织和力学性能。结果表明:接头焊缝均由中心等轴晶和外围柱状晶组成,HAZ均为粗化的等轴晶;低热输入接头的静载拉伸强度最高;拉伸试样断裂位置均位于接头柱状晶区;随着热输入的增大,拉伸断裂机理由韧窝断裂向准解理转变;对弥散分布的第二相SEM和EDS分析,其成分为Ti或Nb的氮化物,有利于焊缝中心柱状晶向等轴晶的转变。     

430铁素体不锈钢焊接接头的强度评定

测试并控制焊接接头局部强度,对改善焊接工艺、提高接头整体性能非常必要.提出一种双孔微剪切方法,以无损或低破坏待测体为前提,在被测材料区域两侧钻2个直径为6mm的孔,进行剪切试验.通过测试系统中的LabvIEW软件控制部分,输入加载过程中载荷传感器和位移传感器的传输信号,输出反映材料变形性能的加载响应曲线,通过转化获得屈服剪切应力和最大剪切应力.建立双孔微剪切试验的有限元模型,选择不同屈服应力和加工硬化指数的材料进行有限元模拟,拟合得到试验剪应力-应变曲线与材料强度参数的相关性,获得了材料强度的参数.并利用双孔微剪切试验,测定430铁素体不锈钢焊接接头上各微区的强度.     

马氏体不锈钢焊接分析

马氏体不锈钢属于铬不锈钢,虽焊接数量不多,但是容易出现接头裂纹、脆化和热影响区软化等问题,所以必须采取严格的焊接工艺措施保证焊接质量.该文详细地分析了马氏体不锈钢的特性和焊接性特点,并从焊材选择、焊接方法和热处理等方面阐述了可采取的焊接.     

强度不均匀焊接接头的应力分布及变形

为解释强度不均匀焊接接头最软区的强度及宽度与其承载能力的关系,用有限元对这类接头的单轴拉伸试样上应力分布及变形进行分析,当外加应力超过最软区的屈服应力时,在最软区及其邻近区域出现三轴应力状态;在有屈服应力差别的区域交界处Mises等效应力发生阶跃变化,其变化幅度与交界面两侧材料的屈服应力差值有关,随外加载荷的增加而增大.最软区Mises等效应力的降低量和与之相邻区域的增加量在试样长度上的积分相等.当Mises等效应力达到接头上最软区的抗拉强度时,在该处发生颈缩;随最软区的宽度减小或屈服应力增加,发生颈缩所需的外加应力增加;当最软区相对厚度小于0.2或相对屈服应力大于0.9时,在最软区已无明显颈缩.     

焊接热输入对镁合金与镀铜钢冷金属过渡焊接接头性能和缺陷影响

利用冷金属过渡焊(CMT)对镁合金和镀铜钢异种金属进行焊接,填充材料选择AZ31镁合金焊丝,对焊接接头的显微组织进行检测,分析焊接接头的性能和缺陷。实验结果表明:Cu元素对镁合金在钢表面的润湿铺展起到良好的促进作用,焊接热输入影响Cu元素对镁/钢表面的润湿铺展效果。焊接接头产生富铜区,易产生裂纹,降低了焊接接头强度。经过拉伸测试,在焊接热输入为212. 2 J/mm时,焊接接头强度达到最大值3. 99 k N,但在焊接热输入达到254. 6 J/mm时,焊接强度反而降低,这是由于钎焊区生成了大量的中间层脆性化合物。焊接接头组织中检测到气孔、夹渣和裂纹等焊接缺陷的存在,这与母材表面的氧化膜和焊缝内应力有关。     

马氏体转变温度对奥氏体不锈钢的马氏体转变的影响

研究马氏体临界转变温度Ms、MD30与奥氏体不锈钢的马氏体转变之间的关系.结果表明：S30408与S30403的MD30的温度在室温范围,可以在室温下顺利进行马氏体转变,而S31603的MD30均低于-40℃,在室温下进行马氏体转变十分困难.     

热输入对430铁素体不锈钢热影响区组织和韧性的影响

430铁素体不锈钢在焊接时,热影响区晶粒粗化会使接头韧性下降.利用热模拟技术和焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法对430铁素体不锈钢进行试验,得到不同热输入下粗晶区的组织,并测试其韧性性能.结果表明:当热输入低于3kJ/cm时,粗晶区组织主要为板条贝氏体和少量针状铁素体,铁素体晶粒尺寸小于48μm,室温冲击功与母材相当.铁素体晶粒不断长大是造成冲击韧性下降的主要原因.采用超窄间隙焊接方法,可以有效缩短高温停留时间,将铁素体晶粒尺寸限制在50μm以内,从而使韧脆转变温度降低至约-30℃,避免粗晶区韧性下降.     

紫铜与不锈钢焊接接头的力学性能

许多工程结构当中，经常出现大量异种材料的焊接情形，材料的力学性能对结构有重要影响。应用不同的焊接工艺对紫铜(T2)和奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)进行焊接，并对焊接接头的力学性能进行研究。结果表明，采用过渡层方法接头的力学性能较好，而采用T107焊条，其接头的塑性、韧性比采用过渡层时低。     

马氏体不锈钢电阻点焊接头回火脉冲工艺研究

针对AISI420马氏体不锈钢的焊后脆性问题,研究了回火脉冲对电阻点焊接头力学性能的影响.分别在普通焊接循环100,ms、600,ms后施加2,k A回火脉冲,研究熔核区微观组织变化和点焊接头抗拉剪载荷能力,结果表明:当焊接电流较低时,只有在较长时间间隔(600,ms)后施加回火脉冲,熔核区显微硬度与接头力学性能才有明显变化;当焊接电流较高时,两种回火脉冲工艺均能明显提高接头力学性能.回火脉冲促进熔核区马氏体分解为铁素体与碳化物,使断口微观断裂特征从准解理断裂转变为韧窝断裂.     

304不锈钢拉伸变形过程中的马氏体相变

通过单向拉伸实验,研究了304不锈钢在不同应变量及不同应变速率下的马氏体含量与力学性能之间的关系.结果表明:在室温下,当应变速率为3×10-3s-1时,该材料的屈服强度和抗拉强度分别为220及1 260MPa,延伸率为57%,变形后样品中的马氏体体积分数为55%;当应变速率增加到3×10-1s-1时,虽然该材料的屈服强度增至370MPa,但是抗拉强度下降至1 000MPa,延伸率则下降至42%,变形后样品中的马氏体体积分数下降至21%.上述结果说明,该304不锈钢的塑性变形能力与其中的马氏体体积分数密切相关,应变诱导马氏体相变是该钢种的主要变形机制.     

包装机不锈钢构件焊接变形分析及控制

本文针对包装机械中不锈钢件焊接变形问题进行了分析,总结了变形类型和原因及控制焊接变形的几种方法。     

不锈钢热轧板材焊接接头的HAZ组织及性能

通过对304及430不锈钢热轧板材焊接接头热影响区(HAZ)的金相观察、无损检测、显微硬度测定、力学性能和晶间腐蚀性能试验,研究经手工钨极氩弧焊(TIG)的304及430热轧板材的HAZ组织及性能,并进行对比分析.结果表明,采用TIG焊接方法和较小的焊接规范,304焊接接头的热影响区奥氏体晶粒较细(7.5～8.0级),显微硬度为376 HV,焊缝与母材熔合良好;430焊接接头的热影响区铁素体晶粒明显长大(约为4.5级),粗晶粒区宽度约为0.7 mm,碳化物析出不多;热影响区的晶界部位受焊接热循环影响发生了α→γ→M相变,生成的M质量分数约占14%;304和430焊接接头的力学性能良好,拉伸断裂部位是焊缝和热影响区;EPR法测定表明,304及430母材和热影响区均没有产生晶间腐蚀.     

激光-TIG复合焊接工艺参数对430不锈钢接头性能的影响

针对400系不锈钢焊接过程中焊缝附近晶粒极易长大而产生脆化,使焊接接头性能较差,很大程度上限制了其在工业领域的广泛应用,采用激光-TIG复合热源焊接冷轧430不锈钢,对焊接接头的力学性能进行了研究。结果表明,激光功率与焊接速度对焊接接头的抗拉强度和抗折能力影响最为明显,优化工艺的焊缝抗拉强度最高可达母材的89.65%、抗折强度达母材的83.53%。     

钢超塑焊接接头变形、焊合率与强度分析

通过对整体淬火和局部高频淬火预处理后 4 0Cr、T1 0钢超塑焊接接头变形量和焊缝非焊合区线长度的测量 ,探讨了接头变形与焊合率变化规律及其与组织性能间的关系。试验表明 :在超塑焊接过程中 ,形成与母材等强接头时的应变量小于 6%～ 7% ,高频淬火试样焊后应变甚至小于 3 % ,易于实现精密焊接 ;接头焊合率随时间延长而增加 ,当焊合率达到临界值 ( 65%～ 70 % )后 ,接头可与母材等强 ,在相同工艺条件下 ,高频淬火试样的焊合率大于整体淬火试样。     

不锈钢车体点焊接头强度试验研究

研究了车辆用EN1.4318＋2G和SUS301L不锈钢材料和典型部位的点焊接头的拉剪强度和剪切疲劳性能,得到了电焊接头的S-N和p-S-N曲线方程表达式.     

热影响区软化焊接接头流变行为及抗拉强度预测

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起的屈服应力的局部下降，对接头承载能力的影响需要做出定量评价．用有限元分析方法发现，热影响区软化焊接接头的拉伸试样．在屈服后的流变过程中，与热影响区相邻的焊缝区和母材区的Mises等效应力升高，分布规律符合指数函数规律，而在热影响区则相应减小，这种变化满足力的平衡条件．在此基础上提出了预测强度不均匀接头抗拉强度的方法．其预测结果与有限元分析有很好的一致性，可用于热影响区软化焊接接头抗拉强度的预测和高匹配接头抗拉强度的设计．