锰对C-Mn钢多层焊缝低温韧性影响的机理

本文通过热模拟、夏氏冲击及启裂源组织观察等实验,研究了锰对C-Mn钢多层焊缝韧性影响的机理。结果发现:启裂的最薄弱环节组织一般为原始柱状晶过热区(1350℃)、不完全重结晶区(860℃)及两者共同作用的再热区域;当锰含量较高时,细晶区也可成为薄弱环节,随着锰含量的升高,薄弱环节中针状铁素体的比例增大,该区的韧性升高,从而使整个焊缝的韧性升高;当锰含量为1.34％时,焊缝的韧性最佳。     

Cr-Ni-Mo多层焊缝低温韧性的统计分析

本方采用示波冲击、俄歇分析、启裂源组织观察及热模拟实验,对Cr-Ni-Mo 70kg/mm~2手工多层焊缝中各种组织的形态及韧性进行了研究。其中韧性较低的是经850℃～1050℃再热后的重结晶及不完全重结晶组织,韧性最薄弱环节主要为具有黑色带状的重结晶组织,其构成为铁素体及带状分布的M-A组元或碳化物。薄弱环节数量越多韧性越低,整个焊缝的韧性越低;合金元素通过影响薄弱环节的韧性而影响整个焊缝的韧性。     

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。     

回火冷却速度对贝氏体焊缝韧性的影响

大尺寸厚壁构件在回火过程中冷却速度较慢。对于CrMoV钢,若回火参数不当,容易引起回火脆性。该文针对大尺寸厚壁环形试验件,研究了回火冷却速度对贝氏体焊缝韧性的影响。结果表明:当回火冷却速度过慢时,焊缝金属会发生明显的韧性降低现象;多层多道焊焊缝脆性断口具有特殊的分层现象,说明较慢的回火冷速只是使得焊缝局部韧性下降,其中层间热影响区弱化程度最为明显。通过Auger分析等方法进一步研究发现,韧性减低现象的产生与C、O元素在原奥氏体晶界的偏聚以及Ni元素在原奥氏体晶界处的含量减少有关。     

C-Mn钢手工焊多层焊缝-60℃冲击断裂行为的研究

本文通过对多层焊缝及其热模拟试件-60℃下的冲击断口及特殊金相截面观察,研究了启裂源、启裂区的金相特征和失稳开裂的临界事件。在此基础上提出了-60℃下冲击断裂过程的假设,并解释了锰含量提高使韧性提高的原因。     

大尺度空间中烟气运动工程分析的多单元区域模拟方法

在大尺度空间中，仍然将整个空间划分上部热烟气层和下部的冷空气层直接进行区域模拟是不合适的。提出了一种将大尺度空间划分若干常规子单元，再在各个子单元中采用上下层区域模拟的方法，并以CFAST4.02为工具，对两种典型的大尺度空间的烟气运动过程进行分析和比较。结果表明，在大尺度空间中，这种多单元区域模拟的方法相比于传统的区域模拟方法具有较好的适用性。     

焊接热输入对低合金高强钢焊缝组织和韧性的影响

摘要： 针对海上钻井平台桩腿用厚板低合金高强钢Q690E,研究不同焊接热输入对接头焊缝显微组织及冲击韧性的影响.结果表明,当热输入从1.376 MJ/m提高到2.248 MJ/m时,焊缝区冲击韧性先升高再降低.当焊接热输入为1.56 MJ/m时,焊缝区微观组织以针状铁素体为主,低温韧性最好;采用小电流低速焊焊缝区组织更加均匀,冲击断口韧窝区所占比例更大,低温韧性更高;在热输入相同的条件下,单丝熔化极活性气体保护焊焊缝区以针状铁素体和粒状贝氏体为主,低温韧性优于双丝焊.     

三种钢板焊接接头断裂韧性的对比

本文对A3R、16M_nR、15M_mVNR板材用J506焊条多道手工焊的接头断裂韧性作了对比,其中热影响区各部位断裂韧性是用金相剖面法所作。用电镜对15M_nVNR焊缝金属断口产生突进以及各接头熔合线韧性低的原因进行了分析。结果表明:三种接头以15M_nVNR的韧性最低,而每一种接头均以熔合线附近断裂韧性低。这主要是由于V、N掺入焊缝金属及焊条药皮中钛铁,铝铁与母材中V、N、C等产生第二相有关。     

焊接接头低温断裂参量的研究

测定不同焊缝比例的Ｃ—Ｍｎ钢焊接接头的４ＰＢ试样和ＣＯＤ试样低温断裂参量,比例小于一定值时解理裂纹起裂于母材各区,韧性可以用σｆ／σｙ较窄的分散带表征;当焊缝金属比例大于一定值时,解理裂纹主要起裂于焊缝的过热区或亚临界再热区,韧性也可用相应的σｆ／σｙ较窄的分散带表征,而且σｆ／σｙ值和４ＰＢ断裂能量Ｅ,ＣＯＤ试样的ＣＯＤ值下限有明确的对应关系,说明可用分散度小的σｆ／σｙ表征一个微观不均匀的焊接接头的韧性     

摩擦焊接头组织与力学性能

研究了变形速率对低合金结构钢摩擦焊接头组织与力学性能的影响，结果表明，增大变形速率和延长减速改善了接头区域的硬度分布，焊缝区宽度变窄，热影响软化区不明显，焊缝晶粒细化，使焊缝的韧性得到一定程度的改善，本文对接头各个区域的显微组织进行了分析。     

焊接接头跨区试样断裂过程的研究

在系列温度下测定了两种焊接接头跨区(焊缝,热影响区,母材)试样的冲击韧性和COD,进行了断口的宏观与微观的观察分析。实验结果表明,非均质跨区试样的冲击韧性与COD之间不存在一般的相关关系。在本实验条件下,冲击韧性取各区韧性的平均值,而COD取各区韧性的最低值。从两韧性指标的物理意义、试样宏观断裂过程和微观断裂机制方面考察了实验现象产生的原因,发现跨区试样在延性裂纹扩展后高强区一侧对低强区一侧的解理存在屏蔽作用。     

Mechanical properties and fracture toughness of rail steels and thermite welds at low temperature

Brittle fracture occurs frequently in rails and thermite welded joints, which intimidates the security and reliability of railway service. Railways in cold regions, such as Qinghai-Tibet Railway, make the problem of brittle fracture in rails even worse. A series of tests such as uniaxial tensile tests, Charpy impact tests, and three-point bending tests were carried out at low temperature to investigate the mechanical properties and fracture toughness of U71Mn and U75V rail steels and their thermite welds. Fracture micromechanisms were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) on the fracture surfaces of the tested specimens. The ductility indices (percentage elongation after fracture and percentage reduction of area) and the toughness indices (Charpy impact energy A_k and plane-strain fracture toughness K_IC) of the two kinds of rail steels and the corresponding thermite welds all decrease as the temperature decreases. The thermite welds are more critical to fracture than the rail steel base metals, as indicated by a higher yield-to-ultimate ratio and a much lower Charpy impact energy. U71Mn rail steel is relatively higher in toughness than U75V, as demonstrated by larger A_k and K_IC values. Therefore, U71Mn rail steel and the corresponding thermite weld are recommended in railway construction and maintenance in cold regions.     

WC-钢基复合材料断裂韧性与断口形貌特征

采用单边切口梁法（ＳＥＮＢ）测试了１２种工艺状态的ＷＣ增强钢基复合材料的断裂韧性Ｋｃ,并用扫描电镜观察了其断口形貌．试验表明ＳＥＮＢ法对于ＷＣ－钢基合金的断裂韧性测试适用可行,数据稳定．研究发现数量众多（４０％左右）的硬质相对材料的断裂韧性起决定性作用,细化硬质相及加强硬质相－基体交互作用有利于材料断裂韧性的提高．断口的主要特征为ＷＣ解理、基体准解理及部分分散韧窝和韧窝带     

冷轧SX55双相钢点焊性能的研究

研究了鞍钢试生产的ＳＸ５５双相钢的点焊性能，探讨了点焊的最佳工艺，结果表明，ＳＸ５５双相钢点焊的可焊性区间比低碳深冲钢宽一倍。点焊延性比高，说明ＳＸ５５双相钢点焊接头具有良好的韧性和较低的缺口敏感性。     

玻璃纤维/不饱和聚脂力学性能与固化压力关系的研究

不饱和聚脂基玻璃纤维增强热塑性复合材料比环氧基便宜、工艺简单、固化快。但制造方法对这种复合材料的力学性能影响较大。为降低成本并满足工程需要,有必要对此作一比较性研究。该文用真空袋法在不同固化压力或不同的加压时机下制得试件,并测定其纵横向弹性模量和断裂韧性,其中断裂韧性由屈曲板试验给出。结果显示：真空袋法制得的试件纵向弹性模量和断裂韧性均较高,但横向特性与固化压力关系复杂。结合纤维体积含量测定和断口扫描分析,分析了复合材料纵向弹性模量测试值与混合率误差的原因。权衡力学性能和成本因素,建议了适宜的固化工艺。     

水韧处理对TiC基高锰钢结合金组织与性能的影响

研究了水韧处理对TiC基高锰钢结合金力学性能的影响,并通过分析合金在处理前后显微组织结构和微区成分的变化,阐述了其中的内在关系.经过1 050℃×6h水韧处理后,真空烧结试样的抗弯强度和冲击韧性分别提高了154.6%和125.3%;低压烧结试样则分别提高了61.81%和45.38%;真空烧结+低压烧结试样也分别提高了65.59%和32.90%.研究结果表明,水韧处理能够显著提高烧结态TiC基高锰钢结合金的抗弯强度和冲击韧性.     

水韧处理对TiC基高锰钢结合金组织与性能的影响

系统研究了水韧处理对TiC基高锰钢结合金力学性能的影响,并通过分析合金在处理前后显微组织结构和微区成分的变化阐述了其中的内在关系.经过1 050℃×6h水韧处理后,真空烧结试样的抗弯强度和冲击韧性分别提高154.6%和125.3%;对低压烧结试样则分别提高61.81%和45.38%;对真空烧结+低压烧结试样也分别提高65.59%和32.90%.研究结果表明,水韧处理能够显著提高烧结态TiC基高锰钢结合金的抗弯强度和冲击韧性.因此,对烧结态TiC基钢结合金进行水韧处理或者高温成分均匀化热处理十分必要,有利于充分发挥其性能潜力.     

冲击功与COD转变温度的相关关系

对普通C-Mn钢,Cr-Mo钢和三种焊缝金属进行了系列温度示波冲击试验,COD试验和屈服强度的测定,通过对实验结果的分析发现,中低强结构钢和焊缝金属的冲击韧性和断裂韧性的延脆转变温度之间存在着统一的相关关系,即试验材料的两韧性的延脆转变温度迁移量与材料的应变速率敏感性呈线性关系。因此,推荐了工程上用冲击韧性推测断裂韧性的方法,并指出这一相关关系存在的内在原因是不同试验材料的缺口冲击试样和裂纹静载试样在延性断裂过程、解理的力学条件以及解理微观机制这三个方面的相似性。     

Ti-B微量合金化元素对焊缝金属韧性的影响机制

通过向焊缝金属过渡微量的Ｔｉ－Ｂ元素,探讨了低合金高强钢焊缝金属的微观组织与组织与低温冲击韧性的关系。研究结果表明,向焊缝金属过渡适量的Ｔｉ－Ｂ元素,可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使焊缝获得细小,均匀的针状铁素体组织,从而提高了焊缝的低温冲击韧性,通过透射电镜的观察,发现针状铁素体由许多位错亚结构组成,这相当于进一步细化了晶粒,是提高焊缝金属低温韧性的微观原因。     

钛合金激光/氩弧斜焊缝疲劳性能对比研究

针对TC4钛合金激光、氩弧斜角度焊接疲劳性能展幵对比试验研究。对两种斜焊缝试样的疲劳寿命和疲劳断口进行了対比计算与分析。结果表明:氩弧斜焊试件的疲劳寿命相比激光斜焊的分散性小,激光斜焊试件的中值疲劳寿命是氩弧斜焊的1.96倍;激光焊缝比氩弧焊总体面积小,激光斜焊疲劳裂纹起始于热影响区表面,氩弧斜焊疲劳源位于试件内部气孔缺陷处。裂纹扩展初期两种焊缝均有脆性解理特征矿展后期和瞬断区激光斜焊比氩弧斜焊表现出更好的韧性。