热处理工艺对FV520(B)钢焊缝组织与性能的影响

对FV520(B)钢焊缝进行不同工艺的热处理,采用光学显微镜观察焊缝显微组织,并进行了拉伸和冲击等力学性能测试。结果表明:经过热处理后,FV520(B)钢焊缝的显微组织主要为回火索氏体+板条马氏体,其中板条马氏体成平行状,与回火索氏体相互交错排列,形成编织状。当时效温度相同时,850℃调整处理得到的组织比750℃调整处理时得到的组织均匀细小。同时得出:1050℃固溶+750℃调整+630℃时效处理时焊缝的韧性较高,可达62J;1050℃固溶+850℃调整+630℃时效处理的焊缝的综合力学性能较好。

药皮组分对FV520(B)焊条工艺性能的影响

釆用均匀设计法研究了药皮中大理石、萤石以及大理石和石英交互作用对FV520(B)不锈钢焊条的发红性、脱渣性以及飞溅性的影响。结果表明:随着焊条药皮中萤石含量的增加,FV520(B)焊条的发红程度增大,且脱渣性变差,但飞溅减小;随着药皮中大理石含量的增加,FV520(B)焊条的发红程度先减小后再增大,而脱渣性是先变好后又变差,飞溅则是逐渐增大。而药皮中大理石和石英比值的增大使得FV520(B)焊条的发红程度先增大后减小,当其比值为6.14时,焊条的发红程度最大;焊条的脱渣性随着比值的增大先逐渐变好后再变差;而飞溅则是随比值的增大而增大。

药皮组分对FV520(B)不锈钢焊接接头组织与力学性能影响

通过金相分析、力学性能测试以及断口扫描等方法研究药皮组分对FV520(B)焊接接头组织与力学性能的影响。结果表明:碱性焊条焊接的焊缝组织以过时效马氏体为主,基体上弥散析出沉淀相,少量沉淀相颗粒开始聚集球化,接头塑韧性较好,强度较高;而酸性焊条焊接的焊缝组织出现黑白分明的两种区域性组织,部分组织保持马氏体形貌,基体上可见较多析出相,聚集球化明显,而且相对碱性焊条的接头性能,酸性焊条的接头综合力学性能较差。另外,药皮组分中合金元素的添加可以有效地提高接头的塑韧性,但是接头强度会有所降低。

结构优化对风机叶轮焊接残余应力和稳态运行的影响

本文利用大型通用有限元软件ANSYS,分析了15Mn Ni Cr Mo V离心式压缩机叶轮在不同叶片结构下焊接残余应力和运行应力的变化。结果表明:未进行结构优化之前,叶轮在焊接后的残余应力和正常运行时所受到的运行应力均较大,但是叶轮在经过叶片切割6°、12°和25°的结构调整后,叶轮焊后残余应力均明显降低,叶轮整体的残余应力最大降低了46.4%,叶片残余应力最大降低了53.6%。但是,随着叶片切割角度的增大,叶轮的运行应力却逐渐增加,而且切割25°后的叶轮运行应力超过了材料的屈服强度。

D406A超高强度钢匹配焊接材料开发

基于D406A钢与20钢焊接过程冷裂纹的产生,从优化焊接材料角度出发,研制两种D406A氩弧焊用焊丝。通过降低碳含量,增加镍含量进行焊丝合金系的设计。采用金相组织、拉伸强度、冲击韧性以及冷裂纹敏感性测试来分析新焊丝的可行性。试验结果表明,新开发的两种焊丝焊接接头强度与原ER50-6焊丝相当,但是接头冲击韧性明显提高。原焊丝斜Y坡口冷裂纹敏感性测试中发现多条裂纹,而新研制的焊丝无裂纹产生。由此说明,新研制的焊丝在满足强度设计要求的前提下,有效降低了接头的冷裂纹敏感性,满足生产实际要求。

15MnNiCrMoV钢叶轮焊后热处理数值模拟

用有限元法模拟分析了15MnNiCrMoV钢离心压缩机叶轮在不同焊后热处理温度下的残余应力变化。结果表明,叶轮在焊接完成后的等效应力较大,最大等效应力达到996 MPa,而且残余应力主要集中在进风口焊缝。叶轮分别经过650、700和750℃保温5 h的消应力热处理后,其母材和焊缝处的残余应力均明显降低,且叶轮在经过650℃×5 h焊后热处理后,整体残余应力降低了49.3%;700℃热处理后,残余应力降低了54.5%;750℃×5 h热处理后叶轮的残余应力降幅最大,较焊后降低了62.7%,750℃是叶轮较为理想的消应力热处理温度。

大型固体发动机壳体热处理工艺优化数值模拟

利用大型通用有限元软件对大型固体发动机壳体的焊接过程及几种不同热处理工艺进行了模拟。结果表明,焊态下壳体的应力主要集中在电缆座的角焊缝处,应力水平较高。退火热处理结果显示,随着退火温度的升高和出炉温度的降低,退火后壳体电缆座附近的峰值等效应力明显减小,当退火保温温度为700~730℃,退火出炉温度为350~400℃时,能最大限度地降低电缆座残余应力,减小裂纹倾向。