低合金化镁合金熔化焊接组织调控的研究进展

低合金化镁合金因其可加工性好、耐蚀性优异和成本低等优势,成为变形镁合金发展的重要趋势之一。焊接连接已成为推广应用这类材料的关键。然而,低合金化镁合金在焊接过程中存在焊缝晶粒粗大、有效强化相较少等组织软化问题,导致焊接强度不匹配等。本文基于镁合金焊接冶金学的相关理论,重点总结了调控低合金化镁合金焊缝组织的方法,并系统论述了焊缝组织演变过程和机理。最后,针对这类合金在焊接方面的应用需求,对该领域的发展趋势进行了展望。

X80管线钢焊接粗晶区组织与韧性的研究

X80钢经焊接热模拟后粗晶区组织明显粗化,韧性显著下降.低碳时在粗晶区中的贝氏体铁素体板条间形成的硬而脆的Fe3C是恶化粗晶区韧性的主要原因.超低碳时在粗晶区中形成的马氏体-奥氏体(M-A)组元的含量比低碳时少,M-A组元中残余奥氏体所占的比例大,由于马氏体中偏聚的碳含量低,因而其塑性好,同时因超低碳抑制了Fe3C碳化物的形成而改善了粗晶区的韧性.

X80管线钢的研究进展

介绍X80管线钢的应用、化学成分特点、组织结构以及控轧控冷工艺在生产该钢种中的应用。还简述了X80管线钢对焊接的特殊要求。

高强高韧性管线钢埋弧用焊丝的研制

研制的高强高韧性管线钢用埋弧焊丝与SJ10 1和SJ10 2焊剂匹配后的熔敷金属不仅具有很高的强度 (σs≥ 5 4 0MPa) ,而且还具有优良的低温韧性 (AKv - 1 0℃ ≥ 12 0J)。该焊丝的研制满足了屈服强度超过 5 0 0MPa以上管线钢对焊缝熔敷金属性能的要求。研究结果表明 ,要保证熔敷金属具有较佳的强韧性匹配 ,熔敷金属中的合金元素总量必须满足Ceq≥ 0 .38,Pcm≥ 0 .17,才能保证熔敷金属的强度 ,以及具有以针状铁素体为主焊缝组织 ;在文中的合金系统下 ,随着熔敷金属中C、Mn元素含量的增加 ,熔敷金属的针状铁素体组织的含量增加 ,韧性得到提高。随着焊剂碱度值的增加 ,熔敷金属中的氧含量降低 ,C、Mn元素增加 ,使得熔敷金属中的合金元素更趋向于最佳的配比 ,从而提高了韧性。

超低碳贝氏体(ULCB)焊接材料的研究进展

介绍了超低碳贝氏体 (ULCB)焊接材料产生的背景、超低碳贝氏体焊缝强韧化机制和冶金理论 ,还介绍了影响超低碳贝氏体焊缝性能的因素、以及使用该焊接材料时需要解决的问题。文中指出 ,虽然ULCB焊接材料具有优异的性能 ,但是焊接方法的选取和保护气氛的选择 ,对焊缝的性能有很大的影响。焊缝组织和硬度对冷却速率不敏感。最后指出ULCB焊接材料的广泛应用必须解决生产效率问题 ,通过控制夹杂物大小和消除柱状晶进一步改善焊缝的韧性。

外场处理对低合金钢焊接接头组织和性能的影响

研究了电磁搅拌、氩弧表层处理、超声喷丸处理对低合金钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明 :电磁搅拌促进奥氏体晶粒内针状铁素体生成和细化 ,使针状铁素体的含量由 85%提高到 92 % ,从而提高了焊缝金属的韧度。氩弧加热处理使焊缝表层发生熔化和重结晶 ,可消除焊缝表层的柱状晶 ,处理后的组织主要由针状和细晶铁素体组成。对接头焊趾部位进行氩弧快速重熔处理可消除焊趾部位的几何截面突变 ,使焊缝与母材圆滑过渡 ,有利于消除焊趾部位的应力集中 ,对抗应力腐蚀性能十分有益 ;焊趾部位热影响区中粗大的晶粒细化。表面高能喷丸处理使焊接接头表面层形成尺寸均匀的等轴状纳米晶 ,不仅提高了表层的硬度 ,而且可使焊接接头的疲劳强度提高 50 %。

TiAl合金与40Cr钢的真空钎焊研究

采用Ag-Cu-Ti钎料进行了TiAl合金与40Cr钢的真空钎焊连接,用拉伸试验对接头的连接强度进行检验,采用扫描电镜、电子探针和X-射线衍射分析等手段对接头断口的形貌、界面原子扩散、界面反应及界面产物进行了分析。研究结果表明,采用Ag-Cu-Ti钎料时得到的焊缝具有很高的强度(426MPa),是因为钎料和TiAl母材中的Ag,Cu,Ti原子发生了互扩散,而且在钎料与母材的界面发生了界面反应,形成了AlCu_2Ti相,实现了冶金上的结合。

我国高性能管线钢埋弧焊焊丝的研究进展

简述了我国输油气管线钢的生产和应用,介绍了管线钢制管用埋弧焊焊丝研制工作,包括X60～X80级别管线钢的H08C、H08D、H05M、H03M系列埋弧焊丝的设计思想、成分设计及性能特点。还指出了X100级别高性能管线钢制管用焊丝的发展方向。

熔敷金属力学性能人工神经网络预测法的应用

在实测样本的基础上，用人工神经网络建立了熔敷金属力学性能的预测模型．该模型预测的结果同实验值之间有很好的对应关系．利用该模型研究了杂质元素Ｓ，Ｐ，Ｏ，Ｎ和合金元素Ｃ，Ｍｎ，Ｔｉ对熔敷金属低温韧性的影响，并采用正交实验的方法得出了较佳的熔敷金属化学成分．

杂质元素对熔敷金属低温韧性的影响

用人工神经网络建立了熔敷金属性能的预测模型．该模型的学习结果同试验值之间有很好的对应关系．用该模型研究了杂质元素Ｓ、Ｐ、Ｏ、Ｎ对熔敷金属低温韧性的影响规律．预测结果表明：随着Ｏ、Ｎ含量的增加，熔敷金属的低温韧性显著下降；Ｓ对低温韧性基本无影响；随着Ｐ含量的增加低温韧性有所增加，在不同的Ｓ、Ｐ含量水平下，低Ｏ低Ｎ时的熔敷金属具有很高的低温韧性，高Ｎ低Ｏ时的次之，高Ｎ高Ｏ时的低温韧性最差．

超低碳贝低体(ULCB)钢研究进展及应用

介绍了超低碳贝氏体钢产生的背景、强韧化机制,以及冶金理论和加工工艺变革在该领域的应用和取得的一些研究进展。

氩弧重熔对管线钢接头表层组织的影响

采用氩弧重熔单道和多道处理管线钢接头 ,不仅使焊缝表层的柱状晶组织细化 ,而且使接头焊趾部位出现圆滑过渡 ,同时也细化了焊趾部位热影响区中的粗大晶粒。

氩气保护对埋弧焊焊缝氧氮含量和冲击韧性的影响

高洁净度钢铁材料的出现给埋弧焊焊缝金属的纯净度提出了挑战 ,而且焊缝金属中氧、氮含量偏高 ,严重地损害了接头的韧性。研究了在埋弧焊过程中采用氩气保护对焊缝氧、氮含量和冲击韧性的影响。结果表明 ,采用氩气保护使焊缝金属中的氮含量减少 ,而对氧含量的影响则不大 ;低温冲击试验表明 ,用氩气保护使埋弧焊接头的冲击韧性提高近 5 0 %。

高强钢的超低碳微合金化

冶金技术的进步和轧制工艺的变革 ,使得钢铁材料在提高材料强度的同时材料的韧性也得到提高。本文主要介绍了超低碳贝氏体钢产生的背景。

薄板小变形MAG焊焊接工艺研究

本文对4mm普碳钢钢板小变形MAG焊焊接工艺进行了试验研究,研究结果表明采用该工艺能较好地控制薄板的焊接变形,并且得出了焊接角变形和纵向挠曲变形量在±6mm范围内合适的焊接工艺参数。

外场处理在焊接中的应用与进展

本文主要介绍了国内在磁搅拌技术、氩弧处理技术、爆炸处理技术、高能束表面熔凝处理、逆焊接加热技术、超声波处理技术等外场处理技术在焊接中的应用与进展 ,并提出利用电

人工神经网络在高强高韧性管线钢埋弧焊丝研制中的应用

在试验的基础上,用人工神经网络建立了高强高韧性管线钢埋弧焊熔敷金属力学性能的预测模型。该模型预测的结果与试验值之间有很好的对应关系。模型的研究为熔敷金属力学的成分、性能设计和控制提供了有效的手段。

CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织

使用光学显微镜和扫描电镜研究了CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织,该压力边界焊接接头由SA508Gr.3Cl.2钢母材、热影响区、堆焊层和对接焊缝组成。结果表明:接头母材的显微组织为细小回火贝氏体,焊接热影响区的为粗大马氏体,不锈钢堆焊层的为柱状奥氏体和少量铁素体,镍基合金堆焊和对接焊缝的组织主要为柱状奥氏体;在多层多道焊接热循环作用下,不锈钢堆焊层和镍基合金对接焊缝中的奥氏体都发生了再结晶,奥氏体基体上有碳化物析出相。

焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊缝不锈钢隔离层组织和性能的影响

通过金相试验、拉伸试验和硬度试验,研究了焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊接接头不锈钢隔离层组织和性能的影响。结果表明：在多层多道焊热循环的作用下,不锈钢隔离层焊缝金属发生了再结晶,再结晶晶粒长大形成粗大的柱状奥氏体组织;焊后热处理保温时间对不锈钢隔离层焊缝金属的屈服强度影响不大,随着保温时间的增加,抗拉强度先增加后减少;保温温度对不锈钢隔离层强度和塑性的影响不显著。虽然压力边界接头的断裂方式为塑性断裂,但是不锈钢隔离层是整个接头的薄弱环节。当保温时间40～40.5 h,保温温度615～620℃时可获得综合性能优良的接头。

熔敷金属力学性能人工神经网络模型的研究

在试验的基础上 ,采用人工神经网络方法建立了基于BP算法的熔敷金属力学性能的预测模型 ,该模型训练结果与试验值之间有很好的对应关系 ,说明该模型能准确反映合金元素与熔敷金属力学性能之间复杂的非线性关系。用该模型研究了合金元素对熔敷金属低温韧性的影响 。