超低温高锰钢埋弧焊焊缝金属微观组织及冲击韧性分析

采用埋弧焊工艺制备低温高锰钢焊缝金属,其主要成分为:0.20%～0.22%C、20.00%～22.00%Mn及2.80%～3.00%Ni。通过-196℃示波冲击试验,结合微观组织和冲击断口表征,分析了影响焊缝金属低温冲击韧性的微观机理。结果表明,该焊缝金属在-196℃的平均冲击值为68.2 J,断裂类型为延性断裂,断口呈韧窝形貌。焊缝金属能发生延性断裂缘于全奥氏体组织具有优异的塑性变形能力。冲击过程组织发生了马氏体相变,即相变诱导塑性(TRIP)效应,这在一定程度上有益于焊缝金属低温韧性的提升。另外,焊缝金属组织中粒径小于0.5μm夹杂物粒子占比为61.5%,这是其保持良好低温韧性的另一因素。     

连铸1Cr18Ni9Ti不锈钢大型夹杂物的研究

报导了1Cr18Ni9Ti不锈钢的连铸工艺制度及铸坯中大型夹杂物的形貌、来源及分布，以及对轧材质量的影响。通过显微观察，发现铸坯中的大型夹杂物多为TiN加球形卷渣，X-射线结构分析、电子探针微区测试证实了球形卷渣主要来自保护渣，经理论计算证实：保护渣中的SiO2不能将TiN转化成TiO2。提出了降低连铸坯中大型夹杂物的措施。     

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。     

Fe－Mn－Ni－Al系铸造合金的低温机械性能研究

本文研究了用于深冷条件下的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｎｉ－Ａｌ系合金的化学成分、金相组织和低温机械性能．结果表明，Ｆｅ－２２Ｍｎ－３．５Ｎｉ－２．５Ａｌ－０．１Ｃ合金具有稳定的奥氏体组织和良好的机械性能，可用于－１９６℃下工作的低温铸件结构．试验中还发现，夹杂物的含量对降低低温冲击韧性具有显著的影响     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

Cr17Mn6Ni4Cu2N奥氏体不锈钢连铸坯组织及凝固模式

采用AOD+LF精炼工艺冶炼,通过连铸工艺生产出Cr17Mn6Ni4Cu2N奥氏体不锈钢连铸坯,对其表面层和中心区域进行金相组织分析,并用电子探针分析组织中化学成分的变化.结果表明,连铸坯表面层上的组织均为在奥氏体基体上分布着不同形态的残余δ铁素体,由表及里δ铁素体的形态分别为骨架形,侧板条状和蠕虫状.根据组织形态确定出这种钢在连铸过程中的凝固模式为从液相中先析出δ铁素体,随后通过固相转变形成奥氏体.由连铸坯表面层铁素体的二次枝晶间距得到冷却速度,分析出冷却速度在5～20 ℃/s变化对凝固模式没有影响.     

1Cr18Ni9Ti高强冷拔棒材的生产工艺研究

1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢的强化是通过冷加工变形来实现的.本文围绕主要影响冷加工强化效应的化学成分、变形量等因素进行了试验研究和分析,并针对具体生产制定了合理可行的生产工艺参数.将ε控制在20%-25%,C控制在中上限,Cr,Ni控制在中下限.生产中适当控制拔制节奏和影响因素,成功地试制出了()达到800-1000 MPa的、又具有良好塑性的高强度1Cr18Ni9Ti冷拔棒材.     

热处理对Cr17Ni2钢冲击韧性影响的研究

本文研究了不同热处理条件下Cr17Ni2钢的组织和冲击韧性、结果表明Cr17Ni2钢1050～1150℃淬火,300～450℃回火,可获得高的冲击韧性。经临界区淬火,并在500℃以上高温回火,可获得很好的韧性,完全抑制了第二类回火脆,适用于高温回大后经受慢冷过程的零件。     

X80管线钢埋弧焊缝组织特征及其控制的试验研究

从贝氏体强化针状铁素体基体角度出发，采用降低碳元素、提高锰元素含量，并添加镍元素以增加贝氏体转变区和高温铁素体转变区的分离程度的技术路线，进行Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系X80级（σs≥551MPa）管线钢埋弧焊丝的试验研究。焊缝的力学性能测试以及SEM、TEM显微组织观察结果表明，对于所研究的焊缝，过高的锰元素含量因提高冷裂纹敏感指数（Pcm）而细化焊缝金属原奥氏体晶粒尺寸，增加贝氏体形核质点，减少了晶内形核的针状铁素体含量，焊缝韧性下降。镍元素对Pcm贡献较小，且镍元素使焊缝金属基体易于交叉滑移，因而合适的镍元素含量有利于提高焊缝的强韧性。针状铁素体片以夹杂物为核心呈放射状生长，夹杂物周围的局部合金元素（Mn，Ti等）贫乏区提高铁素体相变温度，有利于针状铁素体在该区优先形核。另外，夹杂物周围不存在镍元素的贫乏区。     

X80管线钢埋弧焊缝组织特征及其控制的试验研究

从贝氏体强化针状铁素体基体角度出发,采用降低碳元素、提高锰元素含量,并添加镍元素以增加贝氏体转变区和高温铁素体转变区的分离程度的技术路线,进行Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系X80级(σs≥551 MPa)管线钢埋弧焊丝的试验研究.焊缝的力学性能测试以及SEM、TEM显微组织观察结果表明,对于所研究的焊缝,过高的锰元素含量因提高冷裂纹敏感指数(Pcm)而细化焊缝金属原奥氏体晶粒尺寸,增加贝氏体形核质点,减少了晶内形核的针状铁素体含量,焊缝韧性下降.镍元素对Pcm贡献较小,且镍元素使焊缝金属基体易于交叉滑移,因而合适的镍元素含量有利于提高焊缝的强韧性.针状铁素体片以夹杂物为核心呈放射状生长,夹杂物周围的局部合金元素(Mn,Ti等)贫乏区提高铁素体相变温度,有利于针状铁素体在该区优先形核.另外,夹杂物周围不存在镍元素的贫乏区.     

冷变形对2Cr19Ni9Mo钢组织与性能的影响

研究了冷变形对２Ｃｒ１９Ｎｉ９Ｍｏ钢组织与性能的影响。结果表明，固溶态的２Ｃｒ１９Ｎｉ９Ｍｏ钢经冷变形后会发生γ→ε→α＇或γ→α＇的应变诱发相变。随形变量的增加，α＇马氏体含量呈指数关系增加，钢的强度、硬度以较大幅度呈线性关系增加。     

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．     

添加剂对WC-Co合金组织和性能的影响

研究了合金元素TaC、Cr_3C_2及Mo对WC-Co硬质合金的组织和性能影响。实验结果表明,加入一定量的添加剂可以改善合金性能。对其机理也进行了讨论。     

影响冷弯型钢弯曲应力因素综合分析

本文计算、分析了板材初始厚度、屈服极限及内圆弯曲半径对冷弯型钢弯曲应力的影响，分析结果对提高产品质量和了解弯曲应力状态有参考价值。     

9Cr2Mo钢冷轧辊低温回火的合理工艺制度

本文系统研究了冷轧辊试样在低温回火中残余应力与表面硬度的变化,找到了描述它们在回火保温中变化规律的函数式。主要结论:1) 在回火中,冷轧辊中残余应力的下降主要集中在回火保温的最初阶段;2) 冷轧辊淬火后的合理回火工艺制度应当是:t=150～160℃,τ=τ加+10小时。     

D36钢母材和焊缝疲劳裂纹扩展的规律

测定了D36钢母材和焊缝金属在不同工况下的疲劳裂纹扩展速率和阈值。通过线性回归,得出了扩展速率表达式。结果表明,焊缝金属的疲劳裂纹扩展速率比母材的低,其阈值也比母材大。在静载和最大载荷一定的情况下,随应力比增大,焊缝的扩展速率降低。     

OCr18Mo2与1Cr18Ni9Ti异种不锈钢焊接工艺研究

对0Cr18M02和1Cr18Ni9Ti异种不锈钢采用手工电弧焊进行焊接。检验焊接质量。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)等手段分析焊接区的显微组织，测试力学性能。结果表明。焊接工艺规范合理。焊缝质量良好，其强度和韧性均达到母材的水平。     

0Cr18Mo2与1Cr18Ni9Ti异种不锈钢焊接工艺研究

对 0Cr18Mo2和 1Cr18Ni9Ti异种不锈钢采用手工电弧焊进行焊接 ,检验焊接质量 ,通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)等手段分析焊接区的显微组织 ,测试力学性能。结果表明 ,焊接工艺规范合理 ,焊缝质量良好 ,其强度和韧性均达到母材的水平     

c-Mn钢和焊缝金属韧性数据分散的原因

通过同一温度下的多试样COD和Charpy V 韧性试验,结合宏观微观力学参数测量、断口及金相观察和微观断裂过程分析,对C-Mn钢及其焊缝金属韧性数据分散的本质原因进行了研究。发现分散的本质原因是组织中可作为起裂源的薄弱组织相对于裂纹或缺口前端的位置以及薄弱组织的解理强度σ_f,其中前者是主要原因。有薄弱组织存在的多层焊缝不均匀组织的韧性数据分散度大于组织较为均匀的母材。试样几何尺寸、切口位置和实验温度的不同是引起韧性数据分散的宏观因素。     

基于金属磁记忆的钢结构焊缝疲劳试验

金属磁记忆检测技术已经在对接焊缝疲劳损伤检测方面有了诸多研究成果,但是目前的研究主要集中于对接焊缝的拉压疲劳,与实际结构中焊缝的弯拉疲劳过程之间存在差异.为此,本研究开展了含对接焊缝的工字钢梁疲劳试验,旨在真实地模拟实际工程中对接焊缝的疲劳开裂过程,揭示疲劳过程中磁信号的变化规律.试验结果表明:焊缝的初始焊接状态对于磁信号分布曲线的变化趋势有一定的影响,对于同一焊缝,当其初始磁信号曲线分布趋势相似时,其峰值及谷值随疲劳周次的变化趋势基本一致;研究发现,磁信号分布曲线的突变可以表征宏观疲劳裂纹出现,但是在疲劳稳定阶段,磁信号法向分量对于疲劳损伤的累计更加敏感;经过标准化处理后的矢量合成磁场平均值特征曲线可以表征焊缝疲劳的变化过程,捕捉到疲劳裂纹萌生的广义时间节点,从而对宏观疲劳裂纹的出现起到预警作用.