Inconel 713LC铸造高温合金微束等离子弧焊接裂纹形成机理及抑制

针对Inconel 713LC铸造高温合金焊接增材时热影响区易产生裂纹这一问题,采用微束等离子弧焊接技术,运用扫描电镜和能谱仪对裂纹的微观形貌、合金元素分布进行分析,探究合金热影响区焊接裂纹的形成机理,研究裂纹抑制技术.结果表明,热影响区焊接裂纹的出现主要是受焊接热输入作用晶间碳化物发生部分溶解和液化形成液相,同时晶粒受热长大推动原始晶界发生移动后与液相交汇形成更大面积的液相,晶粒及晶界中的Nb元素、Mo元素和Ti元素等合金元素向液相偏聚,液相冷却凝固后形成尺寸超过10μm的碳化物,在焊接热应力作用下裂纹萌生于碳化物周围并沿晶界扩展,焊接裂纹数量和尺寸均随着热输入的增大而增大.通过脉冲焊接降低焊接热输入,热影响区的高温停留时间变短,降低焊接过程中热影响区合金元素的偏聚,减少合金中有害碳化物的长大,抑制裂纹生成;对铸态母材进行固溶处理后,合金元素偏聚得到均匀化处理,母材硬度下降,塑性得以改善,减弱了合金元素的富集倾向,降低了焊接时的裂纹敏感性.

淬火应力引起的车轮钢焊接裂纹研究

对出现焊接裂纹的车轮钢裂纹处进行微观结构分析、能谱分析,检测结果显示,焊接热影响区晶粒长大严重,且焊接后焊缝位置从高温急冷至室温,冷却速率较快,产生了较大的淬火应力,最终在焊缝位置处产生较大面积的晶粒裂纹,导致焊接开裂。用户制作轮辋焊接工艺结束后,设定焊接电流范围为7800~9500 A、顶锻时间为0.2 s,并对焊缝位置进行空冷或者缓冷,大大提高了车轮钢产品焊接质量,降低了焊接裂纹产生的几率。

升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法研究

随着船舶体量的不断扩大,升船机的安全等级不断提高。螺杆是承船厢的重要连接部件,对其焊接处裂纹应力的精准检测可有效保障升船机在运行过程的安全。因此,文中提出一种针对升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法。升船机中的螺杆材质为高强度渗碳齿轮钢18CrNiMo7-6,采用高温、冷却、液化等处理手段,制备出焊接处带有裂纹的螺杆样件。针对螺杆材料特性与焊接工艺,根据X射线衍射技术及布拉格定律,找出了焊接裂纹应力检测方法。电解腐蚀剥层处理螺杆样件,检测裂纹处5个标注点的应力。经应力变化与误差变化情况验证,应力检测结果与裂纹宽度有负相关性,与荷载量呈正相关性,与实际工况吻合。2组试验的绝对误差均显示该方法具有较高的检测精度,且不受裂纹宽度及螺杆末端荷载量的影响;相对误差则显示出当裂纹宽度达到一定程度,会大幅降低该方法的检测精度。

大功率内燃机低合金高强度结构钢车底架焊接裂纹控制研究

为研究大功率内燃机车底架焊接裂纹的控制方法,以Q460E材质车底架为研究对象,对一种常用药芯焊丝频发结晶裂纹的主要原因进行分析,借助实心焊丝ER50-6作为打底对这种常用药芯焊丝的焊接工艺进行改良。结果表明:常用药芯焊丝中Ni含量的高低可以直接影响焊道裂纹出现的频率,加入实心焊丝ER50-6作为打底并采用不同工艺优化后,焊接表面裂纹率可以由37.7%降低为5.1%。

不锈钢复合板储罐安装过程中焊接裂纹的成因分析

不锈钢复合板具有良好的耐蚀性和较高的材料强度,在储存腐蚀性介质的常压储罐中应用较为广泛,但在储罐的现场安装过程中,不锈钢复合板焊接极易产生焊接裂纹,造成焊缝返修,影响储罐安装质量。针对某化工企业一台新制造安装的不锈钢复合板储罐,根据GB 50128—2014《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》,采用射线检测的方法对其焊缝进行了检测。结果表明:焊缝存在大量裂纹及超标的埋藏缺陷,覆层合金元素渗入基层焊缝导致基层焊缝金属严重硬化和脆化,同时过渡层焊接时产生了较大的焊接变形和焊接应力,最终导致了焊接裂纹的产生。

岸桥钢结构焊接裂纹的形成机制及控制策略

本文研究了港口建筑结构焊接缝隙的原因及预防策略,借助探究焊接过程中的高温、元素属性及不足、焊接技术在结构布局中的应用、周围环境和应力聚焦部位诸多因素它们对焊接缝隙产生的影响,揭示了焊接裂纹对结构强度、疲劳寿命和安全性的危害。提出了通过优化焊接工艺参数、改进焊接操作技术、控制焊接环境、焊接前准备和焊后检测等多种策略,以显著降低焊接裂纹的出现,保障焊接品质及安全性能,该文旨在是为增进港湾桥粱钢制结构焊接工艺品质提供理论根据和操作指引。

钛合金导流罩结构件焊接裂纹修理

某船进厂前临修故障为球鼻艏导流罩内设备维压装置一直处于补水状态,影响正常使用,初步分析为钛合金导流罩渗漏导致内部水压不能维持。某船上排后,发现右舷距钛合金法兰后端550 mm位置,在4 mm和6 mm钛合金板横向对接焊缝处,有一道长度约60 mm、垂直于横向对接焊缝的裂纹。在将导流罩外板涂层清除进行着色检测后发现,左舷与该裂纹位置基本对称处也存在一道长度约20 mm、垂直于横向对接焊缝的裂纹,该2处裂纹均处于5^(#)垂向筋环带上,5^(#)、6^(#)垂向筋附近内板也存在多处裂纹。

L555M管线钢自动焊工艺焊接裂纹原因分析

全自动焊技术因其可靠的焊接质量、高效的焊接效率在油气长输管道建设中被广泛使用。针对国内某在建天然气管道工程L555M钢在焊接过程中出现的裂纹,采用化学成分分析、无损检测、宏观分析、微观分析、扫描电镜联合能谱等分析方法,分析了该裂纹产生原因。研究结果表明:该裂纹缺陷为铜元素富集所致。铜元素富集的原因为:全自动焊接设备的铜质导电嘴在焊接过程中与焊缝坡口碰壁产生短路,短路电流产生的高温导致铜质导电嘴部分熔化,随着焊接完成,被熔化的铜元素聚集在母材和焊缝的晶界处,晶界铜富集区域在焊缝残余拉应力作用下发生脆化进而导致产生裂纹。

06Ni9DR低温储罐焊接裂纹及返修工艺

在某项目材质06Ni9DR低温储罐壁板焊接过程中,壁板纵焊缝和环焊缝的T型接头位置出现了焊接裂纹缺陷,进行了二次返修才合格。本文分析了焊接裂纹缺陷产生的原因,并制定了对应的返修工艺,可为材质06Ni9DR焊接裂纹缺陷处置提供参考借鉴。

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度和铁素体含量超标及异种钢焊接裂纹案例分析

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度、铁素体含量超标,异种钢焊接裂纹是压力容器监造过程中遇到的比较典型的制造质量问题。本文结合监造设备案例,对质量问题产生的原因进行分析,提出了处理措施,为后续监造过程中预防、处理同类质量问题提供借鉴。

大管径厚壁低温碳钢管焊接裂纹控制措施

大管径厚壁低温碳钢管A333-Gr6焊接时易出现冷裂纹,主要是淬硬性、应力作用和扩散氢三种因素相互作用所致。首先通过打磨或碳弧气刨等方式对裂纹进行清除,随后对裂纹进行修复。为避免裂纹再次出现,从焊前预热、清理焊接区域、选择合适的坡口形式、有效的定位焊接、进行工装固定、焊接中断的处理及其焊后热处理消氢几个方面,对焊接过程进行控制,可有效消除焊接裂纹。

基于红外热成像检测技术的焊接裂纹深度定量识别研究

针对起重机金属结构焊接裂纹缺陷定量检测的需求,研究了红外热成像检测技术在缺陷深度定量识别上的应用。先后介绍了脉冲热像法和脉冲相位法的技术原理;基于COMSOL软件建立了裂纹缺陷试件的热分析模型并进行了仿真分析,得到了不同深度缺陷处的温度响应。在此基础上对比分析了脉冲热像法和脉冲相位法的缺陷深度预测精度。结果表明,利用脉冲热像法根据温差峰值时间来预测缺陷深度,对浅层缺陷有不错的效果,而利用脉冲相位法根据盲频与缺陷深度的关系进行深度预测,则可实现更大深度缺陷的定量识别。

基于变分模态分解的风电机组水冷壁管焊接裂纹缺陷识别方法

针对风电机组水冷壁管焊接裂纹缺陷种类较多、特征难捕捉的问题,提出一种基于变分模态分解的裂纹缺陷识别方法。首先,建立模糊近似熵值函数,用于求解焊接裂纹随温度和时间变化的状态参数,并建立关于这2个参数的时间序列。通过对比时间序列值,找到相关缺陷目标特征。同时,根据水冷壁管焊缝存在的热裂纹、结晶裂纹、液化裂纹及多边裂纹等多种裂纹,分别给出与其相对应的裂纹特征模态分量。最后,按照分量状态查找完成高效识别。试验数据表明,文中所提方法具有高精度,可以有效地识别多种缺陷。此外,缺陷信号表达与实际情况相符合。

GH2132合金的焊接裂纹分析

GH2132板材焊接时出现焊缝开裂,为寻找开裂原因,解决开裂问题,对焊缝取样,利用光学显微镜和扫描电镜观察焊缝组织;对试样做拉伸实验,利用扫描电镜分析拉伸断口。结果表明,焊缝组织晶界上存在大量的富Ti、Mo的低熔点相,组织中有较多的生长孪晶。焊缝组织层错能较低,焊后冷却速度大,热应力大。焊缝断口上存在3类区域,分别为未熔合区、晶界开裂区以及韧性断裂区。晶界低熔点相的大量密集分布以及焊后较大的热应力共同导致了晶界沿析出相开裂。焊缝中同时存在未熔合区导致的内部孔洞和晶界低熔点相导致的结晶裂纹。

355 MPa低合金钢板焊接裂纹的成因分析

针对20 mm厚度355 MPa低合金钢板焊接时出现的焊接裂纹问题,采用成分分析、金相组织检验、夹杂物分析、扫描电镜观察等手段进行检验分析。结果表明,钢板以铁素体+珠光体组织为主,含少量贝氏体,组织细小均匀,晶粒度约9.5级,力学性能满足标准;起裂位置为焊缝热影响区,焊缝宽度约8 mm,裂纹较深且尾部延展,焊缝热影响区以粗大的魏氏组织为主,缝处内存在链状非金属夹杂物。焊接时功率过大,焊缝处金属熔融速度较快,熔池夹杂清理不净而凝固在焊缝,割裂钢板组织连续性,结合焊接热影响区魏氏组织韧塑性差,焊接后下道次校正拉应力作用下,诱发局部开裂,是产生裂纹主原。通过优化焊接功率,缩短母材焊边在高温区的停留时间,控制冷却,减少异常组织,可有效避免该类问题。

一种解决LTCC基板焊接裂纹方法的研究

本文从原材料、生产工艺、焊接工艺3个方面,对LTCC基板在组装回流焊过程中QFN器件管脚产生裂纹的原因进行分析。结果表明,在管脚焊盘下设置通孔,能有效降低LTCC基板热应力,解决LTCC基板焊接裂纹问题,保证产品可靠性。

焊接裂纹的金属磁记忆定量化评价研究

针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对焊接裂纹进行定量的评价的问题,通过对预制焊接裂纹一阶微分后的金属磁记忆信号进行分析,找出了焊接裂纹存在定位特征,并且建立了微分后的磁记忆信号与焊接裂纹的长度及埋深的定量关系。现场检测表明,利用一次微分后的磁记忆信号的特征,可以比较准确地对焊接裂纹进行定量化评价。

焊接裂纹金属磁记忆信号的特征提取与应用

金属磁记忆检测技术是一种新兴的对铁磁性材料进行早期损伤诊断的无损检测方法。通过对焊接裂纹磁记忆信号的小波能量谱特征进行研究表明,与无裂纹时相比,含有焊接裂纹信息的金属磁记忆信号,其尺度-小波能量谱的分布范围广,能量水平高,且能量达到峰值以后,呈指数规律下降,据此可以判定被测试件中是否含有裂纹缺陷;其空间-小波能量集中程度较无裂纹时高,而能量集中的位置恰好就是焊接裂纹存在的位置。

直接淬火研制800MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢厚板

采用低碳微合金成分体系和直接淬火工艺,研制了屈服强度超过800MPa,抗拉强度超过950MPa,-40℃冲击功超过90J且焊接裂纹敏感性指数Pcm小于0.2%的40mm低焊接裂纹敏感性厚板。厚板的微观组织为厚度小于1μm贝氏体铁素体板条和沿板条界面分布的M/A组元,贝氏体板条内部有亚板条。随着终冷温度的降低,贝氏体铁素体板条变细。不同终冷温度钢板的贝氏体板条内部均存在高密度位错。试验用钢的贝氏体形核长大过程可以用扩散机制较好的解释。

基于金属磁记忆的宏观焊接裂纹识别方法

为研究焊接裂纹和其他缺口效应造成的应力集中对金属磁记忆信号的不同影响,利用小波分解的方法提取金属磁记忆信号的细节部分,对细节部分做离散Fourier变换后得到其幅值,该幅值是被测材料应力集中程度的一种反映。研究表明,通过反映应力集中水平的金属磁记忆信号特征,可以实现焊接裂纹金属磁记忆检测信号的自动识别及焊接裂纹的检测。