焊材和焊接工艺对灰铸铁焊接接头组织和硬度的影响

灰铸铁使用一般焊材冷焊时 ,容易在焊缝和半熔化区出现白口和淬硬组织 ,热焊工艺则能耗大 ,劳动条件差 ,生产率低。本研究采用E4 30 3、Z2 0 8、Z4 0 8焊条 ,配合电弧冷焊和半热焊工艺对灰铸铁进行了焊接试验 ,比较了各种焊缝和半熔化区的组织、硬度、半熔化区的白口宽度 ,结果表明 :E4 30 3焊条配合半热焊工艺 ,Z4 0 8焊条配合冷焊和半热焊工艺适合焊接灰铸铁的加工面     

焊后热处理对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

对6082-T6铝合金焊接接头进行固溶+时效和时效两种热处理,研究不同热处理制度对其组织和性能的影响。实验结果表明：未处理的6082-T6焊接接头抗拉强度为225 MPa,断裂位置位于热影响区,接头硬度最低值均在热影响区;经时效处理后的6082-T6焊接接头处强化相分布更加均匀,焊缝区组织无明显变化,熔合区和热影响区组织轻微细化,抗拉强度为264 MPa,断裂位置仍在热影响区,接头硬度最低值均在热影响区;经固溶+时效处理后的6082-T6焊接接头处重新析出细小的强化相,熔合区和热影响区组织有明显的细化,抗拉强度提高到302 MPa,断裂发生在焊缝区,硬度值明显高于未处理6082-T6焊接接头的,硬度最低值位于焊缝区。     

电极合金显微组织结构变化对焊接性能的影响

在93K低温下处理铬锆铜合金，发现α固溶体形成孪晶结构，并析出大量弥散的Cu3Zr和Cr2Zr细小颗粒。孪晶结构的形成依靠堆垛层错的滑移运动而形核和扩展。实践证明，电极合金结构的变化提高了其高温抗塑变能力，减少了粘焊现象，提高了电阻焊电极的焊接性能。     

超声冲击处理焊接接头焊趾区材料的疲劳性能

利用自行研制的超声波冲击实验装置,对两种典型焊接结构用钢Q235B和16Mn焊接接头实施冲击处理,然后进行焊态与冲击处理态的弯曲与拉伸两种加载方式的疲劳对比试验,分别获得了各种情况冲击处理前后的Δσ-N曲线及疲劳强度(2×10     

Mg质量分数对ER5356焊丝焊后接头组织性能的影响

为了提高焊丝焊后接头力学性能,研究了Mg质量分数对ER5356焊丝焊后接头组织性能的影响,优化了焊丝成分。焊接母材选用7A52铝合金板材,采用钨极惰性气体保护焊进行板材对接焊,观察焊接接头的显微组织,进行力学性能实验。研究表明,焊缝区是上述焊接接头最为薄弱的环节。随着焊丝中Mg质量分数的增加,焊接接头的强度不断增强,延伸率随之下降。     

补焊对6005A-5083铝合金焊接接头组织与性能的影响

为验证补焊工艺对6005A-5083焊接接头的力学及耐蚀性能的影响,通过金相显微镜、扫描电镜、硬度计、慢应变速率拉伸试验机等仪器对焊接接头的微观组织及性能进行测试分析.结果表明：补焊前后,焊接接头的组织、硬度分布规律没有明显变化;焊缝区、5083基材侧热影响区、6005A侧热影响区的宽度分别为10, 10, 35 mm左右,且显微硬度上存在明显的软化区;补焊前后,焊接接头的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为181 MPa, 115 MPa, 7.2%及183 MPa, 116 MPa, 8.9%;经补焊后,接头的晶间腐蚀敏感性略有增加;补焊前后,焊接接头均未表现出明显的应力腐蚀敏感性.     

带喷焊层钢管焊接接头热影响区耐蚀性能的研究

用焊接热模拟及电化学测试技术研究了内壁经镍基粉喷焊后再用不锈钢焊条进行打底焊的低碳钢钢管焊接接头热影响区喷焊层的耐蚀性能。结果表明,热影响区各微区喷焊层的热力学腐蚀倾向与均匀腐蚀、点蚀性能有很好的一致性,由好到差依次为1200℃区→950℃区→原始试块→1050℃区→1350℃区。金相及SEM分析表明,喷焊层的组织状态对自身的耐蚀性有很大影响。等轴晶的耐腐蚀性优于柱状晶,且在晶粒形态相同的情况下,喷焊层晶界净化程度越高、组织越致密其耐腐蚀性越好。可以向喷粉中加入稀土以提高喷焊层近缝区的耐蚀性。     

焊接材料对9 Ni钢焊接接头组织与性能的影响①

为了解决9Ni低温钢用于LNG(液化天然气)储罐的焊接工艺问题,利用手工电弧焊方法进行焊接试验,分别选用三种不同成分焊条(两种Ni基,一种Fe-Ni基)焊接,针对三种不同焊材下焊接接头进行拉伸、低温冲击与弯曲试验,得到三组力学性能试验结果,进行比较并分析,再针对三种不同焊材下的焊接接头进行金相分析,得到不同焊材下焊接接头的金相组织照片。最终分析得出ENiCrMo-6焊条焊接9Ni钢能够获得最好的低温韧性,同时配合较小的焊接线能量下进行多层多道焊接有利于降低焊接接头的脆性,可以从根本上改善LNG储罐低温下的韧性。     

光束偏移量对Q235/304激光焊接接头组织与性能的影响

采用不同的激光束偏移量对Q235和SUS304两种薄钢板进行对接焊试验,利用光学显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机研究了光束偏移量对焊接接头组织和性能的影响规律。结果表明:激光束偏向Q235侧时焊缝表面成形质量好,两侧金属均充分融化,熔池形貌较好;随着光束向SUS304侧移动,Q235侧热影响区组织中马氏体含量逐渐减少,铁素体含量增加且晶粒急剧长大;接头最大硬度出现在焊缝区,是Q235母材硬度的3. 5倍;接头平均抗拉强度可达300 MPa,且断裂位置均位于Q235母材处,偏移量为-0. 1 mm时,接头的综合拉伸性能最好。     

TRIP800钢变形抗力的试验研究

以TRIP800钢为例,利用Gleeble-1500热模拟试验机对金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测数据,分析了不同变形温度、应变速率和变形程度与变形抗力的关系,确定了金属塑性变形抗力的数学模型。并对其数学模型进行回归,模型具有良好的曲线拟合特性。     

基于热点应力法的焊接结构疲劳评估

针对传统名义应力整体法在焊接板结构疲劳分析应用中的实际困难,介绍和分析了应用于海洋结构工程领域的基于表面外推的热点应力法.通过对焊接样件在不同应力水平下的疲劳试验,获取了焊接样件在97.7%可靠度下的疲劳寿命.采用热点应力法计算样件焊趾处热点应力值,提出考虑主板厚度效应的修正S-N曲线,并预测了样件的疲劳寿命.结果表明:板厚修正后的热点应力S-N曲线应用于薄板焊接结构疲劳寿命评估具有更高的精度和可靠性.以轨道车辆用焊接天线梁为例,采用该方法分析了焊缝处的热点应力,其最大应力发生位置与线路运用中出现裂纹位置相吻合,其计算寿命为7.1×10~5次,与实际运营结果基本一致.为平板焊接接头的抗疲劳设计提供参考.     

构造参数对顶板与U肋连接焊缝应力的影响

针对钢桥面板顶板与U肋连接焊缝在不同构造参数下的应力变化,分析该细节的受力机理,对比两种不同U肋构造的应力分布特征;建立局部足尺模型,通过提取顶板焊缝的应力梯度,分析应力的变化情况,得出顶板与U肋连接焊缝在不同构造参数下的应力分布规律。结果表明,截断U肋与完整U肋均可如实反映顶板与U肋连接焊缝的受力情况;顶板厚度与熔透率越大,顶板与U肋连接焊缝的总体应力越小,即改善受力性能的效果越好; U肋厚度对顶板与U肋连接焊缝的应力影响不大。     

Analysis on performance and test of a new type of ultra-high pressure pipe joint

Analysis as well as application of ultra-high pressure hydraulic system and elements has become a trend. The structure and operation principle of a new type of ultra-high pressure pipe joint is introduced. The structure of the new type of ultra-high pressure pipe joint is simple and is easy to be produced. The finite element model on two working conditions( preload condition with 30 N·m torque and static-loading condition with 70 MPa pressure) is built and computed. The width of contact area,the equivalent stress status,as well as the contact pressure status are plotted and analyzed. According to the national standard,test on air-tightness,blasting,and cyclic endurance is conducted and the results show that the new type of ultra-high pressure pipe joint has the sealability for ultra-high pressure up to 70 MPa,and the DN6 ultra-high pressure pipe joint can provide effective seal under70 MPa fluid pressure. The research can provide a thinking and method on designing ultra-high pressure pipe joint and push forward the development of ultra-high pressure hydraulic system.     

Effect of weld microstructure on brittle fracture initiation in the thermally-aged boiling water reactor pressure vessel head weld metal

Effects of the weld microstructure and inclusions on brittle fracture initiation are investigated in a thermally aged ferritic high-nickel weld of a reactor pressure vessel head from a decommissioned nuclear power plant.As-welded and reheated regions mainly consist of acicular and polygonal ferrite,respectively.Fractographic examination of Charpy V-notch impact toughness specimens reveals large inclusions(0.5-2.5μm)at the brittle fracture primary initiation sites.High impact energies were measured for the specimens in which brittle fracture was initiated from a small inclusion or an inclusion away from the V-notch.The density,geometry,and chemical composition of the primary initiation inclusions were investigated.A brittle fracture crack initiates as a microcrack either within the multiphase oxide inclusions or from the debonded interfaces between the uncracked inclusions and weld metal matrix.Primary fracture sites can be determined in all the specimens tested in the lower part of the transition curve at and below the 41-J reference impact toughness energy but not above the mentioned value because of the changes in the fracture mechanism and resulting changes in the fracture appearance.     

TSCR生产800 MPa级TRIP钢的连续冷却相变及组织演变模拟

采用热模拟试验机Gleeble-2000,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下TRIP钢连续冷却转变规律及其组织演变.结果表明:实验钢的相变开始温度较低且随着冷却速度的增大而下降,有利于低温终轧;高温加热抑制相变而变形则促进相变;同时当冷却速度大于10℃时,开始出现贝氏体转变.     

钢桥面板疲劳热点应力计算模型精度分析

通过建立钢桥面板顶板与U肋焊缝分析模型,考虑不同的单元类型和单元划分精度,计算钢桥面板顶板表面及沿厚度方向的应力分布,分析了不同计算模型精度对应力分布规律的影响,并对比不同热点应力取值方法的计算结果。分析表明:应力集中在焊缝边缘位置表面处最明显,当分析模型单元尺寸足够小时,计算结果收敛。对于顶板焊缝数值计算模型,建议采用8节点实体单元计算热点应力时,板厚方向设置不少于8层单元,采用20节点实体单元计算热点应力时,沿板厚方向设置不少于4层单元。对比几种热点应力取值方法计算结果,不同方法热点应力值相差在10%以内,表面外推法计算结果最大,1 mm方法计算结果最小。     

焊缝形状对双面焊焊接接头拉伸断裂位置的影响

使用ANSYS有限元数值模拟软件建立双面埋弧焊钢管接头拉伸变形模型,并通过实验验证了该模型的合理性。在此模型的基础上,研究了焊缝的形状对焊接接头拉伸断裂位置的影响。结果表明:外焊缝熔宽存在3个临界值,其值的大小对焊接接头拉伸断裂位置的变化规律有着重要影响,为提高高强管线钢管焊缝质量、优化焊接工艺提供了理论依据。     

压力容器焊接缺陷的模糊评定

提出了压力容器安全评定的分级和影响分级的因素，给出了压力容器缺陷评定二级模糊综合评判模型及工程应用实例．     

高温过热蒸汽处理对木材结晶性能的影响

以日本柳杉(Cryptomeria japonica Don)为试材,经120、140、180 ℃,相对湿度为0、60 %和100 %过热蒸汽处理后,采用X射线衍射仪进行测试,分析了不同温度及湿度条件对木材相对结晶度的影响。通过正交试验分析得出：高温高湿处理后木材的相对结晶度最大,处理后木材的相对结晶度受温度的影响非常显著,受相对湿度的影响不显著。