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有关钢焊接的文献

时间:2022-04-15 08:26:01 浏览次数:

焊接残余应力对P92钢IV型蠕变开裂的影响/姜运建,等.焊接学报,2011,32(1):16-20.

P92鋼焊接接头在高温长时服役条件下易于在细晶热影响区(FGHAZ)或临界 热影响区(ICHAZ)产生IV型裂纹。但对于IV型开裂的机理,至今尚未达成一致认识。为了科学地认识 IV型开裂,文中采用大型有限元软件ABAQUS对P92钢焊接接头的温度场、应力场以及蠕变进行了有限元模拟,并且通过X射线测量试验对残余应力模拟值进行了验证。结果表明,通过温度场模拟,得到了FGHAZ与ICHAZ的准确位置;焊接残余应力最大值集中在 FGHAZ和ICHAZ,并且轴向蠕变应变分布规律与焊接残余应力相一致。因此焊接残余应力的集中,是导致焊接接头蠕变应变聚集和IV型开裂的关键因素之一。

热输入对10CrMo910钢焊缝金属根焊层热循环的影响/李海涛,等.焊接学报,2011,32(1):49-51.

利用焊接热循环测试系统,分别在不同热输入条件下,实时采集了10CrMo910耐热钢焊缝金属根焊层的温度参数。通过对不同热输入下焊接热循环曲线和参数的对比,并结合金相组织观察、硬度测试,研究了焊接热输入对10CrMo910耐热钢焊缝金属根焊层焊接热循环的影响。结果表明,热输入对10CrMo910耐热钢焊接热循环影响较大,热输入较小时,测得的峰值温度Tm和t8/3等热循环参数值较低,焊后组织较细小,硬度值较高;热输入较大时,测得的峰值温度Tm和t8/3等热循环参数值较高,焊后组织较粗大,硬度值较低。

EH36钢厚板双面双弧打底焊焊缝组织及性能/刘殿宝,等.焊接学报,2011,32(1):81-84.

EH36钢厚板广泛应用于造船行业,文中采用多层多道双面双弧机器人MAG 自动化立焊工艺焊接EH36钢,具有显著的优点和广阔的应用前景。打底焊是多层多道焊接中最重要的工艺过程,对接头性能有着重要影响。文中对打底焊接头组织和性能进行了研究。结果表明,厚板双面双弧立焊打底接头组织主要为针状铁素体和先共析铁素体。在经历随后的多层多道焊再热作用后,打底焊缝组织得到细化。打底焊接头热影响区过热组织为贝氏体组织和板条马氏体组织。性能研究发现,打底焊焊缝的硬度值相比后层焊道要低。接头强度高于母材,断口形貌呈现韧窝特征。

P92钢焊接接头持久强度及微观组织分析/乔亚霞,等.焊接学报,2011,32(1):109-112.

通过对SA335P92钢焊接接头进行600 ℃×104 h高温持久性能试验,外推焊接接头600 ℃下105 h的持久强度值为116 MPa。借助金相分析仪、透射电镜和能谱仪分析了P92钢焊接接头高温持久试验前后的组织结构。结果表明,原始 P92钢焊接接头的金相组织为回火马氏体,主要的沉淀相有M23C6碳化物,晶内存在高密度的位错。经过9 395.8 h的高温持久试验后,显微组织仍为板条状马氏体组织,高密度的位错依然存在,晶内的析出相增加,析出相以M23C6为主。钢种力学性能取决于微观组织的变化,蠕变试验后基体的板条状马氏体和大量的位错以及析出弥散的以M23C6为主的碳化物是材料保持高强度的重要原因。

Super 304H钢焊接接头时效脆化机理/李新梅,等.焊接学报,2011,32(2) :1-4,24.

采用扫描电镜、能谱仪、透射电镜、X射线衍射分析等方法并通过冲击试验, 研究了Super 304H钢接头在650 ℃时效后的脆化现象。试验发现,接头的组织为γ+析出相,造成接头650 ℃时效脆化的根本原因是焊缝金属中大量Cr23C6沿晶析出,而且析出量是决定因素。经650 ℃时效后,组织中均明显析出Nb(C,N)和Cr23C6,并最终达到相对稳定的数量,其中随晶界上Cr23C6数量快速增加,晶界急剧脆化;其断裂形式逐步向沿晶断裂转变,导致接头冲击吸收功显著降低,尤其是焊缝金属因沿枝晶界析出Cr23C6引起基体严重脆化,而在焊接条件下接头各部位韧度主要与基体的组织形态有关。

980 MPa高强钢焊接接头薄弱环节的确定/朱莎莎,等.焊接学报,2011,32(3):77-80,92.

通过在低温下进行拉伸试验、冲击试验以及扫描电镜下的断口观察,对屈服强度为980 MPa新型高强钢的MAG和TIG焊接接头的性能和断裂机理进行了研究,并在此基础上确定焊接接头的薄弱环节,提出其薄弱环节对接头整体性能的影响规律。结果表明,这两种焊接方法焊缝金属的抗拉强度与母材相差不大,但其断面收缩率有所降低;焊缝金属尤其原始焊缝是整个焊接接头的薄弱环节;原始焊缝比例和焊缝比例共同决定着焊接接头的整体性能。MAG焊试样的冲击韧性要比TIG焊相应的韧性小很多;MAG焊焊缝断口为准解理断裂,而TIG焊焊缝断口则是韧性断裂。出现这种现象的原因主要是以下两个方面:一方面是由于TIG焊焊丝的镍含量比MAG焊焊丝的要高,致使其韧性好于MAG焊;另一方面是因为MAG焊焊缝金属含有大量夹杂物,且夹杂物尺寸大于TIG焊焊缝金属中夹杂物尺寸,大量大尺寸的夹杂物容易形成起裂源,使其诱发早期脆性准解理断裂。

双相不锈钢不同电弧焊接方法的接头性能对比分析/王治宇,等.焊接学报,2011,32(4):37-40.

利用焊条电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(TIG)、埋弧焊(SAW)三种焊接方法对15 mm厚2205双相不锈钢工业板进行了焊接试验,分析了焊后接头的微观组织、力学性能和腐蚀性能。结果表明,不同焊接方法得到的接头焊缝区及热影响区α相比例均在30%~60%范围内,接头抗拉强度与母材相当,TIG和SAW接头焊缝区-40 ℃冲击吸收功分别为133和78 J,明显高于SMAW的37 J;而SAW接头热影响区因累积热输入量最小,-40 ℃时冲击吸收功为207 J,高于TIG的122 J和SMAW的109 J。在-60~20 ℃温度区间,TIG焊接头焊缝区及热影响区冲击吸收功均高于SMAW。TIG和SAW接头耐点腐蚀能力相当,SMAW稍差。综合可见,TIG焊接头综合性能最好,SAW,SMAW次之。

大厚板高强钢补焊横向裂纹试验及产生机理/张华军,等.焊接学报,2011,32(4):75-78.

大厚板高强钢构件补焊易产生横向冷裂纹,为了探究其补焊横向裂纹的产生原因,设计了一种小窗口两端加强约束裂纹试验方法来模拟现场施工情况,预制出补焊的横向裂纹。通过金相观察和微观硬度测。试结果表明,在补焊区域出现较大横向裂纹,裂纹面与焊接方向呈45°,这主要是由于氢含量过高和拘束应力过大而引起的氢致裂纹,并在补焊底部熔合区出现很多的微裂纹,其裂纹面与焊接方向垂直,这主要是由于淬硬组织导致的冷裂纹。

低合金高强钢大热输入焊接热影响区组织性能/夏佃秀,等.焊接学报,2011,32(4):83-86.

利用MMS—200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能。结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80~100 kJ/cm的大热输入冲击下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性,只有在120 kJ/cm的大热输入下,韧性显著下降。钢中弥散分布着大量细小TiN粒子(在焊接热循环中抑制原奥氏体长大、作为形核点促进针状铁素体形成),是保证钢板具有良好的抗大热输入焊接性能的主要原因。

核电SA5083钢焊接连续冷却转变曲线的分析/迟露鑫,等.焊接学报,2011,32(5):61-64.

针对首次应用到核电上的SA5083钢,在Gleeble 1500D热模拟机上,采用膨胀法测定了SHCCT曲线,获得了焊接工艺特征参数t8/5从3.75~20 000 s范围内的焊接热影响区组织变化规律。结果表明,获得全部马氏体相变的冷却时间为15 s,全部贝氏体相变的冷却时间60 s

1 000 MPa级高强钢焊接热影响区组织和韧性/吴昌忠,等.焊接学报,2011,32(5):97-100.

利用Gleeble—1500热模拟试验机进行1 000 MPa低碳QT钢不同焊接热输入的热模拟试验,研究了焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织与韧性及其变化规律。结果表明,一次热循环后,随着热输入的增加,冲击韧度先是增加然后下降,组织由马氏体向马氏体(M)与贝氏体(B)的混合组织转变,粗大的M和B组织及板条间和板条内碳化物的存在是造成韧度下降的主要原因。经历峰值温度为900 ℃二次热循环后的韧性并不都具有改善作用,其原因与晶粒和组织遗传现象有关。热输入小时发生晶粒和组织遗传,热输入大时只产生晶粒遗传,粗大贝氏体的形成和碳化物进一步析出是大热输入二次热循环恶化韧性的主要原因。

08MnNiVR大型储罐钢的自动埋弧焊接头性能/李建军,等.焊接学报,2011,32(5):105-107.

针对国产 08MnNiVR大型储罐钢板在焊接施工的实际情况进行了自动埋弧横 焊试验,分析了国产08MnNiVR大型储罐钢板自动埋弧横焊接头的力学性能、金相组织、硬度、冲击吸收功以及冲击断口形貌的扫描电镜分析等。结果表明,焊接完成的国产08MnNiVR大型储罐钢板接头力学性能测试其焊接热影响区(HAZ)的最大硬度值为224 HV10,均符合相关技术标准。经金相显微组织分析,在焊接接头中未发现淬硬组织;对冲击试件断口形貌扫描电镜分析表明,该环焊接头的韧性满足相关技术标准要求。

ASTM4130钢再热粗晶热影响区组织及韧性分析/李立英,等.焊接学报,2011,32(6):33-36.

采用金相、扫描电镜、透射电镜和焊接热模拟方法,研究了二次热循环对 ASTM4130钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)显微组织、冲击韧性和断口形貌的影响。结果表明,再热粗晶热影响区低温冲击韧性均低于母材,发生热影响区整体脆化。临界粗晶区(IRCGHAZ)冲击吸收功损失分别为母材和CGHAZ的96.6%和37.9%,脆化现象最为严重;过临界粗晶区(SCCGHAZ)及未变粗晶区(UACGHAZ)冲击吸收功损失为CGHAZ的20.9%和14.1%。IRCGHAZ和SCCGHAZ因“组织遗传”造成晶粒粗大,且存在MA组元,导致冲击韧性较低,其断口形貌为具有“断口遗传”特征的准解理状;UACGHAZ韧性较低的原因是加热温度较高引起的晶粒粗大,以及MA 組元的产生,呈准解理断裂。

12%Cr铁素体不锈钢粗晶区组织转变和晶粒长大及析出相分析/郑淮北,等.焊接学报,2011,32(6):37-40.

用Gleeble3800热力模拟试验机模拟了12%Cr不锈钢焊接热循环加热过程,利用光学显微镜、场发射扫描电镜及透射电子显微镜研究了其组织转变、晶粒长大规律及析出相。结果表明,加热到900 ℃以上组织大部分转变为奥氏体,冷却到室温转变为马氏体,1 250 ℃以上奥氏体全部转变为δ铁素体;1 250 ℃以下晶粒长大缓慢,1 250 ℃以上,晶粒随峰值温度的提高和保温时间的延长急剧长大。第二相组织的存在有效地抑制了晶粒长大;母材基体中存在大量细小弥散的铌钛复合碳化物。加热到1 350 ℃以上,这些碳化物迅速溶解到基体中,不能钉扎晶界和抑制晶粒长大。

高强度低焊接裂纹敏感性钢焊接热影响区的冲击韧度/兰亮云,等.焊接学报,2012,33(1):41-44.

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢,分析了高强钢焊接热影响区中不同微区的显微组织特征与冲击韧度之间的关系。焊接接头粗晶区和细晶区的显微组织分别为粗大的粒状贝氏体和细小的准多边形铁素体组织,其-20 ℃的平均冲击吸收功分别为45 J和170 J。粗晶区中粒状贝氏体的有效晶界为原始奥氏体晶界,晶内存在大量的小角度晶界和亚晶界,有效晶粒尺寸较大,冲击韧度显著降低;细晶区中准多边形铁素体的平均有效晶粒尺寸约为5.3 μm,大角度晶界可以有效阻碍了裂纹的扩展,具有较好的冲击韧度。

SPV50Q钢焊接接头腐蚀和氢渗透性能分析/唐建群,等.焊接学报,2012,33(1):57-60.

具有不同组织结构的焊接接头是腐蚀环境中服役焊接设备或管道的薄弱环节,这与焊接接头处发生的非均匀腐蚀密切相关。利用动电位极化、交流阻抗技术和氢渗透技术,研究了液化石油气(LPG,liquefied petroleum gas)球罐用SPV50Q钢焊接接头在含H2S溶液中的腐蚀和氢渗透特性。结果表明,具有不同组织结构的SPV50Q钢焊接接头各区金属(母材、热影响区和焊缝),在含H2S溶液中的耐腐蚀性和氢渗透性能都具有一定的差异性,母材的耐蚀性最好,热影响区次之,焊缝金属的最差;对氢渗透性能而言,焊缝金属的氢扩散速度和扩散系数最大,热影响区的次之,母材的最小。

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能/武会宾,等.焊接学报,2012,33(2):57-60.

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析。结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂。随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响。

10CrNi3MoV钢不同焊缝韧度的低匹配接头安全评定/孙吉,等.焊接学报,2012,33(2):69-72.

基于歐洲工业结构完整性评定方法(SINTAP)提供的失效评定图FAD分析手段,针对不同焊缝韧度值条件下的10CrNi3MoV高强度船体钢低强匹配接头,建立了二级失效评定曲线。根据母材与焊缝的拉伸试验及CTOD试验结果,对比分析了同为低强匹配、接头韧度不同的2组接头安全评定结果。结果表明,选定评定级别之后,2组接头对应的FAD图形状变化很小;接头韧度值的大小对接头抵抗塑性失稳的性能影响微弱,但是显著影响接头抗脆断能力;同为低强匹配接头,焊缝韧度越高,评定点落于FAD图失效评定曲线内部的几率越大,接头安全性越好。

经济型铁素体不锈钢焊接接头组织与耐蚀性能/张勇,等.焊接学报,2012,33(12):18-22.

采用ER309焊丝焊接了TCS345,T4003,Nirosta 4003,JFE410RW四种铁素体不锈钢,用金相方法分析了四种母材、接头的显微组织,通过电化学极化曲线测量,对母材和焊接接头的耐腐蚀性能进行了评价。结果表明,TCS345和T4003铁素体不锈钢与Nirosta 4003和JFE410RW 铁素体不锈钢的主要区别是钛和锰含量偏低,尤其是钛含量少,导致TCS345和T4003铁素体不锈钢的晶粒长大倾向较Nirosta 4003和JFE410RW铁素体不锈钢的明显。铁素体不锈钢焊接接头存在较大的热影响区,热影响区的组织与母材晶粒相比,其晶粒明显粗大;TCS345铁素体不锈钢的晶粒长大严重,Nirosta 4003和JFE410RW铁素体不锈钢的铁素体晶粒尺寸比TCS345略小,晶粒长大不明显。在1 mol/L Na2SO4溶液中,TCS345和JFE410RW不锈钢母材的腐蚀性能优于T4003和Nirosta 4003。

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