双相钢拼焊板温拉伸晶粒尺寸模型的建立与应用

在形变温度为550 ～700℃、应变速率为0.000 1～0.100 0 s-1范围内,对B340/590DP双相钢拼焊板进行温单向拉伸试验和金相分析试验,研究双相钢拼焊板变形条件和晶粒尺寸之间的关系.基于Z参数建立了双相钢拼焊板母材和热影响区的晶粒尺寸数学模型,研究温拉伸条件下双相钢拼焊板晶粒尺寸的变化规律.结果表明:应变速率越低、形变温度越高,双相钢拼焊扳动态再结晶现象越明显,母材和热影响区晶粒尺寸越大;将该模型导入ABAQUS软件,通过试验和仿真结果比较,验证了所建晶粒尺寸模型的准确性,通过此模型可以预测不同变形条件下双相钢拼焊板母材和热影响区的晶粒尺寸.     

焊接热影响区的腐蚀疲劳性能

利用焊接热模拟技术,在疲劳试样上模拟出与实际焊接热影响区不同组织区相近的组织,并用这些试样进行了疲劳寿命和疲劳裂纹扩展实验。通过了解焊接热影响区不同组织区的腐蚀疲劳性能,研究了焊接过程对CF-60钢腐蚀疲劳性能的影响。结果发现:焊接过程降低了CF-60钢的耐腐蚀疲劳性。其原因在于,焊接热影响区中的不完全重结晶区的腐蚀疲劳性能低于母材和其它组织区的疲劳性能。不完全重结晶区的耐蚀性最差是其腐蚀疲劳性能下降的主要原因之一。     

10MnNbVR低温压力容器钢的SH—CCT图的测绘

研究已表明，１０ＭｎＮｂＶＲ钢是一种很有前途的无镍低温压力容器钢，其延脆转变温度达－６０℃，各种力学性能指标也很好，因而，其焊接性的优劣就成了这种钢是否上有商业价值的关键，本文基于焊接热模拟技术，在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００焊接热模拟机上，对１０ＭｎＮｂＶＲ钢的模拟热影响区（过热区）的连冷却转变曲线ＳＨ－ＣＣＴ图进行了测绘，本图为１０ＭｎＮｂＶＲ钢焊接工艺的正确制定奠定了基础。     

热输入对Q420FRE钢焊接热影响区组织和力学性能的影响

采用全自动埋弧焊法研究不同热输入对智能型耐火钢Q420FRE焊接热影响区微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接热输入的增大,熔合线及粗晶区组织没有明显粗化,组织类型及组成也没产生明显变化,均由粒状贝氏体和少量针状铁素体组成;细晶区组织为铁素体和珠光体;未相变区组织为粒状贝氏体和针状铁素体。随着热输入的增加,在热影响区Q420FRE钢表现出一定程度的软化,软化区域向母材方向推移并稍有扩大。热影响区Q420FRE钢的高温屈服强度和拉伸强度以及低温冲击韧性随焊接热输入的增加而降低,而其低温冲击韧性在-40℃低温下仍保持在240~330J的高水平。     

第三代汽车钢的热塑性及断裂机理

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对第三代汽车钢(TG钢)在不同的变形温度下进行了热拉伸试验,研究其热塑性的变化运用光学显微镜和扫描电镜分析了实验钢热变形的断口形貌及断裂机理.发现实验钢的强度随温度的升高而降低,热塑性曲线分为第Ⅰ脆性区、高温塑性区和第Ⅲ脆性区三个区域,其中第Ⅲ脆性区存在两个塑性极小值.在1300～800℃时实验钢的组织为奥氏体,断裂方式为连孔延性断裂,动态再结晶使韧窝分离前发生了较大的塑性变形,断口为大而深的韧窝;750℃时实验钢沿奥氏体晶界析出铁素体,断裂方式为界面断裂,断口既存在着铁素体内聚失效形成的小的孔洞,也存在由于裂纹沿奥氏体晶界扩展形成的石块状形貌;650℃由于出现了铁素体的准解理,实验钢的塑性下降,热塑性曲线再次出现极小值.     

第三代汽车钢的热塑性及断裂机理

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对第三代汽车钢(TG钢)在不同的变形温度下进行了热拉伸试验,研究其热塑性的变化.运用光学显微镜和扫描电镜分析了实验钢热变形的断口形貌及断裂机理.发现实验钢的强度随温度的升高而降低,热塑性曲线分为第Ⅰ脆性区、高温塑性区和第Ⅲ脆性区三个区域,其中第Ⅲ脆性区存在两个塑性极小值.在1300～800℃时实验钢的组织为奥氏体,断裂方式为连孔延性断裂,动态再结晶使韧窝分离前发生了较大的塑性变形,断口为大而深的韧窝;750℃时实验钢沿奥氏体晶界析出铁素体,断裂方式为界面断裂,断口既存在着铁素体内聚失效形成的小的孔洞,也存在由于裂纹沿奥氏体晶界扩展形成的石块状形貌;650℃由于出现了铁素体的准解理,实验钢的塑性下降,热塑性曲线再次出现极小值.     

10MnNbVR低温压力容器钢的SH－CCT图的测绘

研究已表明，１０ＭｎＮｂＶＲ钢是一种很有前途的无镍低温压力容器钢，其延脆转变温度达－６０℃，各种力学性能指标也很好．因而，其焊接性的优劣就成了这种钢是否具有商业价值的关键．本文基于焊接热模拟技术，在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００焊接热模拟机上，对１０ＭｎＮｂＶＲ钢的模拟热影响区（过热区）的连续冷却转变曲线ＳＨ－ＣＣＴ图进行了测绘．本图为１０ＭｎＮｂＶＲ钢焊接工艺的正确制定奠定了基础．     

EH36船板钢的动态再结晶和变形抗力

通过单道次压缩热模拟实验,在MMS-200热模拟实验机上测定了EH36船板钢的应力-应变曲线,研究了变形温度、变形速率和应变对实验钢动态再结晶行为的影响,并建立了实验钢的动态再结晶/变形抗力模型.结果表明,变形温度越高,应变速率越低,应变量越大,越有利于动态再结晶的发生;计算出的动态再结晶激活能和变形抗力与实测值吻合良好,证明了模型的正确性.     

20G钢焊接接头组织对其电化学行为的影响

分析了20G钢焊接接头的显微组织，并在33％NaOH溶液中测定了焊接接头的焊缝中心、热影响区、基体的阳极极化曲线，结果表明，20G钢捍接接头热影响区由于晶粒粗大、组织形态及成分不均匀，导致该区域成为20G钢焊接接头应力腐蚀断裂最敏感区域。     

锰对热轧态双相钢显微组织和力学性能的影响

用薄晶体透射电镜研究锰对热轧空冷后低碳Si—Mn双相钢的组织和力学性能的影响。实验结果表明:钢中锰含量为1.79％时,显微组织中出现珠光体。拉伸工程应力—应变曲线有明显物理屈服延伸。钢中锰含量越少、珠光体量越多时,应力—应变曲线上屈服平台越长。锰含量大于2.09％时,轧态组织中不再出现非马氏体型转变产物珠光体。轧态组织中的马氏体岛区,由几个微区组成。这些微区分别为内孪晶马氏体区和位错板条马氏体区。     

9%Ni钢多道焊热影响区的靭性问题

采用带有不同拘束条件的热模拟方法研究了９％Ｎｉ钢多道焊热影响区的韧性变化。着重讨论“逆转”奥氏体及“遗传”现象的产生条件及其影响。认为；对于保证９％Ｎｉ钢焊接热影响区的韧性而言，采用多道焊工艺是合理的，应力求有适当的回火热循环的作用。     

低合金高强钢的焊接工艺与组织性能研究

研究了焊接热输入对S700MC钢焊接接头宏观形貌、硬度、拉伸性能、冲击性能和冷弯性能的影响,优化了S700MC钢的连接工艺。结果表明, 4种焊接工艺下焊接接头都成形良好,不同焊接道次的各区域都没有发现焊接缺陷;随着焊接热输入从焊接工艺Ⅰ增加至焊接工艺Ⅳ,焊缝区宽度和焊缝区两侧软化区宽度都有所增加,焊接接头抗拉强度与母材抗拉强度比从99.17%减小至92.57%,而强塑积则先增后减,在焊接热输入为18.24 KJ/cm时取得最大值,且4种焊接工艺下焊接接头的拉伸断裂位置都处于热影响区。焊接接头的-20℃冲击功随着焊接热输入增加而先增大后减小,在焊接热输入为18.24 KJ/cm时取得最大值。焊接线能量为18.24KJ/cm时, S700MC钢焊接接头具有最佳的综合力学性能,可为作为钢结构适宜的焊接工艺。     

焊接速度对双相钢激光焊接接头组织和性能的影响

为提高汽车车身用双相钢(DP钢)激光焊接构件在动态载荷下应用的可靠性,研究焊接速度对1.4 mm厚DP780钢脉冲激光焊接接头组织和不同应变速率下拉伸性能的影响规律.结果表明,不同激光焊接速度下DP780钢接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,随焊接速度增加,接头的软化程度降低.接头的强度随应变速率增加而增加,抗拉强度和断裂延伸率随焊接速度增加呈先增加后减少的趋势.当焊接速度为400 mm/min时,接头表面成形性好、熔深和熔宽适中、无焊接缺陷、外侧热影响区软化程度最低(软化率为9%),熔合区硬度适中,接头整体强度和塑性指标达到最佳值.     

Fe-18Mn-10Al-0.6C的热变形行为

热变形行为的研究对材料动态再结晶发生的判断以及热加工工艺参数的制定具有很重要的理论参考价值。对Fe-Mn-Al-C钢进行单道次压缩变形实验,利用Gleeble-3500热模拟试验机完成,变形温度为1 123~1 373 K,应变速率为0.01,0.1,1,10 s-1,测定真应力-真应变曲线,结合变形组织分析不同变形条件对动态再结晶的影响,建立热变形本构方程。结果表明:变形温度越高,应变速率越低,越有利于动态再结晶的进行;实验用钢的热变形激活能和表观应力指数分别为343.351 k J/mol和4.683,本构方程为ε=3.926 2×10~(13)[sinh(0.006σ)]~(4.6830)exp(-343.35/8.314T)     

铝硅共渗Fe25Cr35NiNbW钢的疲劳性能研究

本文研究了石油化工设备中乙烯炉裂解管系用钢Fe_(25)Cr_(35)NiNbW经铝硅共渗后的热疲劳性能及其影响因素。结果表明,铝硅共渗后的热疲劳性能高于未渗试样,渗层越厚,热疲劳性能越好。试验结果与计算结果相一致。     

高强钢300M静态再结晶动力学研究

为研究高强钢300M静态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对300M钢进行单/双道次热压缩试验.通过双道次热压缩试验分析了变形温度、应变速率、变形量和初始晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响.变形温度越高,应变速率越大,变形量越大,初始晶粒尺寸越小,则静态再结晶体积分数越大.其中变形温度、变形量和应变速率对静态再结晶体积分数影响较大,初始晶粒尺寸的影响相比较小.基于双道次热压缩试验结果建立了300M钢的静态再结晶体积分数模型,基于单道次热压缩试验结果建立了300M钢完全静态再结晶晶粒尺寸模型,并验证了静态再结晶体积分数模型的正确性.     

HQ-70钢热影响区韧性的研究

采用热模拟试样研究了 ＨＱ－７０钢热影响区的性能和组织。试验了焊后５００～７００℃ 回火对过热区韧性的影响。结果表明ＨＱ－７０钢在该区具有再热脆性。出现再热脆性的 主要原因是晶界粗大碳化物的析出和晶内二次硬化。此外，磷在晶界的偏也是另一重 要原因。     

低活化马氏体钢的TIG焊接试验研究

采钨极氩弧焊（TIG）焊接方法对低活化马氏体（CLAM）钢进行初步焊接试验,并对焊接试样的宏观形貌和微观结构进行观察分析,同时也对焊接试样的硬度进行了测试。结果显示,CLAM钢的焊接性能不太好,存在明显没有焊好的缝隙;焊缝的硬度大大高于热影响区和母材,热影响区的硬度最低。焊缝的显微组织是尺寸较大的板条马氏体,母材是尺寸较小的马氏体结构,热影响区的显微组织主要为等轴晶。     

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·     

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.