热轧辊堆焊材料及工艺研究

从分析影响热疲劳和磨损的内在因素出发，确定了热轧辊表面堆焊金属的合金系统和组织，研究和探讨了Cr－W－V和Cr－Mo－V堆焊金属在热疲劳试验过程中组织的变化行为以及化学成分和组织对耐热疲劳性能和耐磨性能的影响，并制定了合理可行的夹送辊和助卷辊的堆焊工艺。研究结果表明：堆焊金属中起弥散强化作用的W的碳化物在热疲劳试验过程中易于聚集长大，从而降低热疲劳强度；在Cr－Mo－V堆焊金属中加入小于1％的Ni，可提高热疲劳性能，但加入过多的Ni会显著降低相变温度（Ac1），并对耐磨性不利；采用基体为均一的、稳定的板条马氏体，其上分布着弥散的、稳定的V的碳化物将有利于抗热疲劳和耐磨损，并通过进一步调整化学成分可获得良好的综合性能。

冶金轧辊堆焊技术综述

分析对比了国内外冶金轧辊堆焊修复及复合制造技术发展状况,重点对冶金轧辊堆焊工艺进行了较为全面的介绍,并对我国冶金轧辊堆焊复合制造技术进行了展望。

热轧辊堆焊材料及工艺研究

研究了Ｃｒ－Ｗ－Ｖ和Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ堆焊金属在热疲劳试验过程中组织的变化行为以及化学成分和组织对耐热疲劳性能和耐磨性能的影响，并制定了合理可行的夹送辊和助卷辊的堆焊工艺。研究结果表明，起弥散强化作用的钨的碳化物在热疲劳试验过程中易于聚集长大，从而降低热疲劳强度；在Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ堆焊金属中加入小于１％的镍，会提高热疲劳性能，但加入过多的镍则显著降低相变温度（Ａｃ１），并对耐磨性不利；基体组织为均一、稳定的板条马氏体，且在其上分布着弥散、稳定的钒的碳化物。

Ag-CdO 触头与 Cu 触桥感应钎焊工艺研究

对ＡｇＣｄＯ触头与Ｃｕ触桥的感应钎焊工艺进行了系统的研究．分析了钎焊温度、保温时间、钎焊间隙对钎着率、组织形态和力学性能的影响规律，并确定了钎着率和组织形态均为良好的最佳工艺规范．通过分析表明：钎料中锌元素烧损是钎缝生成共晶体组织的本质所在；触头的钎焊强度不仅与钎着率有关，而且还受钎缝组织形态的影响，即当钎着率在７５％以上时，触头钎焊强度随钎缝中共晶体组织的增加而降低．因而应从钎着率和组织形态两方面综合考核触头的钎焊质量．

高纤维素型焊条立向下焊接工艺性能研究

对高纤维素型焊条立向下焊接时套筒形成的基本途径进行了研究，着重考察了套筒形成、细化熔滴过渡和电弧吹力之间的关系。结果表明，除了提高药皮的熔点外，细化熔滴是增加套筒长度和提高电弧吹力的行之有效的方法。长石、石英、钛白粉等能降低熔渣表面张力的物质均可使焊条熔滴细化，有效地增加套筒长度，提高电弧吹力。

电触头感应钎焊工艺研究

对Ag-CdO触头与Cu触桥的感应钎焊工艺进行了系统的研究。分析了钎焊温度、保温时间、钎焊间隙对钎着率、组织形态和力学性能的影响规律，并确定了钎着率和组织形态均为良好的最佳工艺规范。通过分析表明：钎料中锌元素烧损是钎缝生成共晶体组织的本质所在；触头的针焊强度不仅与钎着率有关，而且还受钎缝组织形态的影响，即当钎着率在75％以上时，触头钎焊强度随钎缝中共晶体组织的增加而降低。因而应从钎着率和组织形态两方面综合考核触头的针焊质量。

防止工件轴向窜动焊接滚轮架控制机理研究

依据焊接滚轮架上工件轴向运动的理论基础，分析了防止工件轴向窜动的一种调节方式．结果表明：工件在焊接滚轮架上螺旋运动的螺旋率为所有滚轮与工件之间螺旋角正切的平均值；调节从动滚轮的位置，可以改变工件和滚轮的相对位置，产生附加螺旋角，从而能有效控制工件的轴向运动．同时提出了具有位移、速度负反馈的非线性控制方案，并通过相平面法对系统稳定性进行了分析，分析结果与模型实测结果相符．此方案可用于焊接滚轮架的防轴窜控制．

焊接滚轮架上工件轴向运动调节机理研究

依据焊接滚轮架上工件轴向运动的理论基础，分析了防止工件轴向窜动的一种调节方式。结果表明，工件在焊接滚轮架上螺旋运动的螺旋率为所有滚轮与工件之间螺旋角正切的平均值；调节从动滚轮的位置，可以改变工件和滚轮的相对位置，产生附加螺旋角，能有效控制工件的轴向运动。同时提出了具有位移、速度负反馈的非线性控制方案，并通过相平面法对系统稳定性进行分析，分析结果与模型实测结果相符，可用于焊接滚轮架的防轴窜控制。

不当焊接引起的奥氏体不锈钢结构应力腐蚀破裂事例

针对某厂一套３１６Ｌ设备多次沿焊接热影响区（ＨＡＺ）发生的断裂事故，进行失效分析，认为该设备的断裂属于ＳＣＣ，焊接接头的质量差是造成断裂的根本原因，并提出了提高焊接质量，防止ＳＣＣ的办法．

窄带不锈钢冷轧支承辊堆焊修复技术

依据窄带不锈钢冷轧支承辊使用工况,选择了YJ012–S堆焊过渡层和YJ243–S药芯焊丝作为堆焊工作层并辅以焊前预热和焊后回火热处理的自动埋弧堆焊工艺对冷轧支承辊进行堆焊修复。堆焊修复后的冷轧支承辊,其强韧性和耐磨性优于原9Cr2Mo辊面金属。修复后的冷轧支承辊在实际生产线上进行运行考核,相对原辊,寿命提高了1倍,满足了冷轧支承辊的使用要求。

超低碳氮强化自保护药芯焊丝的研制及性能分析

采用00Cr13Ni4MoN堆焊合金体系,通过大量试验研制出焊接工艺性能和力学性能良好的超低碳氮固溶强化自保护药芯焊丝。试验表明,自保护药芯焊丝中的氮来自于空气中的氮气,氟化物/铝镁合金=6∶2和其它元素含量合适时,自保护药芯焊丝的焊接工艺性能良好;该焊丝堆焊层组织为单一马氏体,具有良好的抗回火软化性能、韧性和耐磨性,在堆焊修复连铸辊时具有优良的力学性能。

圆盘剪刃的堆焊修复技术

依据圆盘剪刃使用工况,选择了YJ259?S药芯焊丝作为堆焊材料,用自动埋弧堆焊工艺对圆盘剪刃进行堆焊修复。堆焊修复后的剪刃,其强度和韧性与原剪刃相当,耐磨性比母材提高了20%。修复后的圆盘剪刃在实际生产线上进行运行考核,完全可以满足圆盘剪刃的使用要求。

纤维素型全位置立向下焊高效焊条的研制

根据全位置上向下焊接的特点和要求,通过大量的试验,确定了具有短渣特性的高氧化钛渣系及高发气量的微晶纤维作为焊条的基本配方,并加入铁砂提高焊条的熔敷效率.试验结果表明,研制的E8010焊条其工艺性能接近国外同类焊条,力学性能已超过国外同类焊条.

钛钙型自保护药芯焊丝工艺性能的研究

保持药芯中合金成分不变,改变药芯填料不同组分的含量,在相同的焊接条件下,观察了药芯组分含量变化对焊接工艺性能的影响。试验表明:在钛钙型药芯焊丝中,金红石:氟化物: (石英+钾长石) =1: 2: 9,铝镁合金和其它元素含量合适时,自保护药芯焊丝的焊接工艺性能和力学性能良好,具有广泛的应用前景。

关于防轴窜焊接滚轮架的研究

详细讨论了滚轮架上筒体轴向运动的机理和特性，由于滚轮架制造安装过程中的随机误差，使滚轮与筒体之间产生螺旋角，导致筒体的轴向运动。比较了升降式、平移式和偏转式三种机械调节方式的优缺点，生产上可根据具体的工况条件选用。并对防轴窜焊接滚轮架的制造安装误差提出了建议。

E8010 纤维素型全位置立向下电焊条的配方设计

根据全位置立向下焊接的特点和要求，在对现有各类焊条渣系的物理性能及工艺性能进行试验分析的基础上，通过大量的试验，确定了具有短渣特性的高氧化钛渣系及高发气量的微晶纤维作为电焊条的基本配方，并加入适量的铁砂，利用其在焊接时冶金化学反应中的放热反应，提高电焊条的熔敷效率．新研制的纤维素型电焊条，在全位置立向下焊时基本上满足了：（１）对熔池及焊缝成型的有效控制；（２）产生强的电弧吹力，大的熔深度，以便打底时可以保证单面焊双面成型；

立向下焊焊接熔池表面温度场分布的红外热象法测定

采用红外热象法对纤维素型药皮焊条立向下手工电弧焊焊接熔池表面温度场的分布进行了测定,得到了这种焊接条件下熔池表面温度场的分布规律。

电磁搅拌对高硬度高耐磨堆焊金属性能的影响

通过试验证实了在用药芯焊丝堆焊高硬度高耐磨堆焊金属时,电磁搅拌不仅能够提高焊缝金属的硬度和磨性,而且更重要的是能够细化焊缝金属组织的晶粒,从而提高焊缝金属的综合力学性能。

奥氏体不锈钢炉体应力腐蚀破裂失效分析

316L不锈钢是一种耐蚀性能很好的材料,但是安装质量特别是焊接质量对其应力腐蚀破裂(SCC)性能有很大的影响,本文针对某厂多次沿焊接热影响区(HAZ)发生断裂事故的一套316L不锈钢设备进行了失效分析。认为该设备的断裂属于SCC,焊接接头的质量差是造成断裂的根本原因。

E8016-G超低氢高韧性管接头立向下碱性焊条的研制

研制了超低氢高韧性管接头全位置立向下焊条E8016-G.与进口焊条Philips 27P进行管线钢现场施焊对比.表明研制焊条在工艺性能上接近、而内在性能优于进口焊条.适用于X65—X70管线钢焊接,可代替相应的进口焊条.