微量元素降低焊缝扩散氢含量的机理探讨

采用熔池添加合过渡法研究微量元素Ｙ和Ｔｅ对焊缝扩散氢含量的影响，结果表明，熔池法过渡微量元素的降氢效果显著，降氢机理为：Ｙ和Ｔ均属表面活性元素，能改变熔池液态金属的表面性质，减少表面对电弧这僮氢原子的吸附，使焊缝金属扩散氢含量降低。     

焊条药皮组成物对焊缝扩散氢含量的影响——超低氢焊条冶金基础研究(Ⅰ)

探讨焊条药皮组成物对焊缝金属扩散氢含量的影响是研制超低氢焊条的关键.根据对这一问题的分析,为得到很低的焊缝含氢量,本文提出了对药皮组成物采取适当的处理和控制其含量的方法.     

稀土对低合金钢焊缝韧性的影响

在低合金钢焊条中,通过药皮过渡稀土合金,探讨其对低合金钥焊缝韧性的影响机制.结果表明:适量的稀土具有去氢、脱硫、减少夹杂、净化焊缝组织、细化晶粒的作用.并能抑制创板条铁素体的形成.因此,使低合金钢焊缝韧性得到明显提高.     

低合金高强度焊接结构钢扩散氢的研究进展

综述了国内外船用低合金高强度焊接结构钢扩散氢的研究现状和发展趋势 ,对扩散氢的作用、扩散氢的测量方法、扩散氢的影响因素等方面的研究成果进行了介绍和评价 ,并在此基础上提出了扩散氢今后的研究重点应放在焊缝有效扩散氢、扩散氢逸出特性以及影响扩散氢逸出特性的因素研究上。     

阴极极化条件下X80钢及其焊缝的氢渗透行为

 钢中吸收的氢能导致其机械性能损失。采用电化学氢渗透技术,研究了阴极极化条件下X80管线钢及其焊缝在鹰潭土壤环境中氢渗透行为,并利用光学显微镜观察了实验后的试样形貌。结果表明,阴极极化条件下,氢在X80钢中的扩散行为既取决于阴极极化电位,又与显微组织结构有关。随着阴极极化程度增加,氢在X80管线钢中母材和焊缝的可扩散氢浓度和氢陷阱数逐渐增大,氢致开裂敏感性增加。X80钢焊缝氢致开裂敏感性高于母材。阴极极化程度低于-1000mV(SCE)时,母材和焊缝的析氢反应动力学不同。当阴极极化程度高于-1100mV(SCE)时,焊缝内氢压超过其塑性极限,氢鼓泡破裂。母材中氢浓度持续增加,氢鼓泡继续长大。母材中针状铁素体和珠光体对氢扩散的阻碍作用,大于焊缝热影响区粗大的贝氏体和熔合线先共析铁素体。     

稀土Ce在埋弧焊焊缝金属中的作用研究

本文通过使用添加不同含量稀土的自制的焊剂完成船板的焊接,并研究焊剂中稀土Ce的添加对E36钢大热输入埋弧焊焊缝的金属组织,即显微组织和夹杂物成分,与力学性能的影响,借此综合评价稀土铈在大热输入埋弧焊焊缝金属组织转变中的作用。     

药芯焊丝焊缝金属冷裂敏感性研究

用Ｇ－ＢＯＰ实验对药芯焊丝焊缝金属抗冷裂纹能力进行了研究，探讨了其机理，并提出了新的设想。对三种类型—碱性、酸性和金属型共２７种药芯焊丝焊缝金属的硬度、预热温度、扩散氢量、线能量、化学成份和微观结构等进行了测定，用回归分析法得到了焊缝金属裂纹率和诸因素之间的函数关系式。得出随药芯焊丝强度等级增加，硬度和碳当量增加，当碳当量Ｅ＿ｗ＞０．４时，焊缝金属裂纹率可达１００％；碱性药芯焊丝焊缝对裂纹敏感性要比酸性和金属型低；降低焊缝中的氢含量，可有效地降低裂纹敏感性．     

稀土Ce在大热输入焊缝金属中的作用

研究了稀土Ce对大热输入焊缝金属中夹杂物尺寸大小和分布,焊缝金属的显微组织和力学性能的影响,探讨了稀土Ce的氧硫化物诱导针状铁素体的形核机理。结果表明,稀土Ce能细化焊缝金属的夹杂物,使焊缝金属中直径小于2.0μm的非金属夹杂物达90%以上。稀土Ce在大热输入焊缝金属中以Ce2O2S、Ce3S4和CeS的形式存在,形成中心为Al2O3、TiO、MnO和SiO2,表面为Ce2O2S、Ce2S3或CeS的非金属夹杂物,位于夹杂物表面的Ce2O2S、Ce3S4和CeS诱导针状铁素体形核,增加焊缝金属中针状铁素体的含量,抑制先共析铁素体的生成,细化焊缝金属晶粒,提高焊缝金属的韧性。稀土Ce的氧硫化物诱导针状铁素体形核的机理是Ce2O2S、Ce3S4和CeS与针状铁素体的错配度小。     

硫化氢环境下氢扩散的影响因素

采用典型的电化学渗氢装置,对材料的化学成分、焊接和环境中CO2和NH4 的质量浓度、溶液的pH值对硫化氢应力腐蚀开裂中氢扩散行为的影响进行了研究.结果表明:金属中夹杂物数量、焊缝金属中空位和焊接缺陷使得氢扩散系数增加;在硫化氢环境中,氢扩散稳态电流随pH值的增加而降低,随着NH4 的质量浓度的增加而增加,且增加幅度随着pH值的增加而加大;CO2的质量浓度对氢稳态扩散电流的影响是随着pH值的变化而起着不同的作用,在低pH值条件下氢稳态扩散电流随着CO2的质量浓度增加而增加,在较高的pH值中氢稳态扩散电流随着CO2的质量浓度增加而减小.     

不锈钢焊条冶金过程硅元素过渡规律的研究

本文采用混料回归设计调整配方,探讨了钛酸型不锈钢焊条冶金过程中硅元素的过渡规律及影响因素。结果表明,焊条药皮中含量较多的硅铝酸盐是熔敷金属增硅的主要原因。一定量的合金粉对焊缝成分有一定的稀释降硅作用。稀土镁合金对硅的还原反应有较强的抑制能力。赤铁矿和氟化稀土分别在其最佳加入量时,熔敷金属中的硅含量最低。     

深水湿法焊接气孔问题研究

根据水下湿法焊条在压力舱内焊接的试验结果，讨论了焊接水深(10～80m)对焊缝金属气孔生成的影响。指出：水下湿法焊接由于焊接冶金及熔池结晶的特殊性，容易生产内气孔．而外气孔则当水深增加至较深的深度时(一般为60m)才开始出现，且内外气孔数量均随水深的增加而增加；通过研究气孔数量随焊缝金属残余氢含量及氧含量变化的趋势，推断出水下湿法焊接气孔主要属于氢气孔。     

焊缝内夹杂物的热力学分析

采用Ｘ－射线能谱仪（ＥＤＡＸ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、电子探针（ＥＰＭＡ）以及微粒分析仪（ＭＰＡ）实验手段和热力学分析方法，研究了轻稀土合金对焊缝金属内夹杂物的冶金作用。结果表明，轻稀土合金过渡到焊缝后，具有净化和变质处理作用。而且、它的脱氧作用比其脱硫作用强。     

太阳能集热铜片与铜管的超声波缝焊技术

研究了太阳能集热铜片和铜管的超声波缝焊机理，认为焊缝是由焊接界面金属原子之间的相互扩散，接触峰点之间的相互熔焊及焊缝界面金属之间的机械嵌合共同作用形成的，同时对焊接过程中材料硬度及焊接参数对拉伸强度的影响进行了试验研究。     

奥氏体不锈钢焊缝热裂敏感性研究

应用变形速率连续可变式热裂纹试验方法（ＶＤＲ法）研究了硕、钼和稀土元素对奥氏体不锈钢焊缝热裂敏感性的影响。试验结果表明,降低奥氏体不锈钢溶敷金属中的碳含量并加入适量的钼可显著提高焊缝的抗热裂性能。稀土元素对焊缝的抗热裂性也有显著影响,加入适量稀土能减少焊缝中夹杂物的数量和大小,改变其成分及分布,提高抗裂性。但是如果加入过量,焊缝中会形成大量稀土夹杂物,降低奥氏体不锈钢焊缝的抗裂性。     

奥氏体不锈钢焊缝热裂敏感性研究

应用变形速率连续可变式热裂纹试验方法（ＶＤＲ法）研究了碳、钼和稀土元素对奥氏体不锈钢焊缝热裂敏感性的影响。试验结果表明,降低奥氏体不锈钢熔敷金属中的碳含量并加入适量的钼可显著提高焊缝的抗热裂性能。稀土元素对焊缝的抗热裂性也有显著影响,加入适量稀土能减少焊缝中夹杂物的数量和大小,改变其成分及分布,提高抗裂性。但是如果加入过量,焊缝中会形成大量稀土夹杂物,降低奥氏体不锈钢焊缝的抗裂性。     

纳米添加物对镁基合金储氢性能的影响

综述了添加纳米的过渡族金属、金属氧化物、及一些低温动力学性能良好的储氢合金等对Mg基合金储氢性能的影响.这些影响主要表现在3个方面:一是降低吸/放氢过程的活化能,使反应更易进行;二是为氢原子提供扩散通道,增强输运氢的能力;三是提高抗氧化能力,减缓储氢材料在吸放氢循环过程中在表面形成能阻止氢分子的离解和向材料内部扩散的致密氧化物,利于吸氢,延长吸放氢循环周期.纳米添加物的作用机制主要有通道效应、溢流效应、应力作用协同脱氢及界面催化等.     

15MnVR（金）钢焊接冷裂倾向的研究

用插销试验研究了１５ＭｎＶＲ（金）的焊接冷裂倾向．在焊接线能量一定的条件下，定量探讨了母材成分、扩散氢含量、预热温度、板厚以及焊缝强度对临界断裂应力的影响．试验结果表明：该种钢与１６Ｍｎ钢相比具有更好的焊接性，材料本身对氢并不十分敏感     

煤矿液压支架专用焊条LZ55研究及应用

本文研究了碱性焊条工艺性的影响因素,探讨了焊缝金属的含氢量、焊条药皮的吸湿性、焊缝金属的强韧华特性等。在此基础上,研制了高韧性、高抗裂性、超低氢及操作工艺性优良的,适用于屈服极限为40～45公斤级的低合金钢液压支架专用焊条LZ55。该焊条已应用于FDT4×550型液压支架的焊接生产,各项性能完全符合部颁技术条件要求。     

316L-20G双金属复合管焊缝组织元素扩散分析

通过对20G钢内衬316L金属复合管的焊缝区、316L基体以及20G钢进行EDS元素扫描,再采用扫描电镜对316L焊缝区、20G钢焊缝区进行线扫描分析,对焊缝组织主要合金元素的扩散进行了研究。结果表明：焊缝过渡层中合金元素被碳钢稀释,碳原子向316L和焊缝扩散,同时316L和焊丝中的合金元素Cr、Ni也向碳钢中渗透,但过渡层起到了良好的隔离作用,致使316L不锈钢金属中合金元素含量没有明显降低,保持了316L母材耐腐蚀性能。     

金属内氢扩散过程的边界元分析

本文采用边界元素法。对金属内氢的扩散过程进行了分析与计算,给出了裂尖附近氢的聚集过程及氢浓度分布随时间变化的定量关系,结果表明,裂尖塑性区内氢浓度随扩散时间的增加而升高,在一定时间范围内,裂纹前缘氢浓度会出现多峰值现象,随着时间推移,塑性区内会出现氢的高度浓集,这是导致金属材料氢脆破坏的根源所在。文中还与有关的试验现象和结果进行了比较与讨论。进一步探讨了金属的氢脆裂纹扩展机制。