线能量对焊接热影响区HAZ韧性的影响研究

设计了一种新型大线能量焊接用钢,对其实施了不同线能量的焊接热模拟实验,结果表明,在大线能量焊接条件下,焊接热影响区(HAZ)中形成了相互交叉互锁的AF组织,该组织可以阻碍裂纹的扩展,提高HAZ的低温冲击韧性。

X80管线钢焊接接头HAZ断裂韧性研究

通过对X80管线钢焊接接头热影响区(HAZ)进行裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,研究了X80管线钢在HAZ的断裂韧性。结果表明,X80焊接接头HAZ主要由板条贝氏体(LB)、粒状贝氏体(GB)和马氏体/奥氏体(M/A)等组成,其中LB∶GB为3∶1。试验钢HAZ在-10和-30℃温度下的夏比冲击功分别为210和136 J,表现出优良的冲击韧性。此外,试验钢在HAZ在-10℃下的平均CTOD特征值δ_(m)为0.952 mm,而在-30℃下的平均CTOD特征值δ_(m)为0.437 mm。随着试验温度的降低,HAZ的断裂韧性逐渐降低。断口表面上的韧窝为撕裂伸长型韧窝,呈椭圆或半椭圆状。HAZ中存在微米级的Mo和Ti的球形夹杂物导致断裂韧性降低。

冷轧钢板HAZ组织性能对轮辋折纹缺陷的影响

研究了二种不同成分 (钢 A和钢 B)的冷轧低碳钢板闪光焊焊接热影响区 ( HAZ) ,各区段的显微组织、性能及其对汽车轮辋焊后产生折纹缺陷的影响。结果表明 :碳当量较低的冷轧钢板 (钢 A)产生了折纹缺陷。钢 A顶锻时间较钢 B长 ,引起钢 A产生软化现象 ,发生软化的过热区宽度较宽 ,使焊接 HAZ的显微硬度与母材相比降低幅度较大。软化区宽度增大 ,软化区所受“约束强化”作用降低 ,当焊后进行机械冲孔时 ,引起HAZ软化区产生折纹缺陷。

00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢HAZ组织对韧性的影响

采用焊接热模拟技术，对００Ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍｏ３Ｎ双相不锈钢进行几种线能量下的多层焊ＨＡＺ 组织模拟结果表明，γ相的数量和形貌、铁素体晶粒尺寸以及析出相对００Ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍｏ３Ｎ双相不锈钢ＨＡＺ组织及韧性均有一定的影响．当线能量Ｅ＝２０ｋＪ／ｃｍ、一次峰值温度Ｔｐ１－１３００℃、二次峰值温 度Ｔｐ２＝１１００℃时，冲击韧性值达２２４Ｊ．为制定此钢种的焊接工艺提供了重要的依据．

焊接HAZ硬化因子的研究

本文分别采用实际焊接接头及焊接热模拟试验方法研究了国产低合金高强钢化学成分及冷却时间t_((?)/(?))对焊接HAZ硬度的影响。根据大量的测试数据分别建立了焊接HAZ和热模拟HAZ的硬度计算公式。经实测验证证明,所建立的HAZ硬度计算公式及热模拟HAZ硬度计算公式是可靠的。

焊接HAZ热处理后性能影响因素分析

采用热模拟方法获得足够试验研究用尺寸的焊接HAZ组织,根据试验材料的要求,按照正交试验方法考察了不同焊接热输入条件下,热处理温度和保温时间对焊接HAZ的低温冲击性能的影响。结果表明,热处理温度对焊接HAZ的低温冲击功影响高度显著,过高的处理温度可能会造成再热脆化,过长的处理时间对改善焊接HAZ的低温冲击性能没有多大帮助。

QT900连续油管HAZ冲击韧性及硬度的分布特征

采用热模拟技术、冲击试验、显微硬度试验等手段对QT900连续油管HAZ的冲击韧性和硬度的分布特征进行了研究。结果表明,QT900连续油管焊接接头HAZ粗晶区的冲击韧性最好,接近于母材,回火区的冲击韧性稍次于母材,正火区和不完全正火区的冲击韧性最差;QT900连续油管焊接接头HAZ粗晶区硬度值高于母材,正火区和不完全正火区出现不同程度软化,回火区硬度值接近母材;热输入对QT900连续油管焊接接头HAZ的冲击韧性和硬度的分布特征影响明显,采用较小热输入对保证QT900连续油管管-管对接焊接头具有优良的冲击韧性和硬度是有利的。

超细晶粒钢普通CO_2气体保护焊HAZ晶粒长大行为研究

研究了400 MPa级超细晶粒钢普通CO2气体保护焊HAZ晶粒长大行为,并对晶粒长大的影响因素进行了分析.结果表明:过热区内晶粒明显长大,并随着热输入量的增加,晶粒粗化程度加重,热影响区总宽度变宽.超细晶粒钢细小的晶粒尺寸使其在受热时晶粒长大驱动力增大,但焊接时热影响区内的温度梯度将对奥氏体晶粒长大产生热钉扎效应,有利于减小晶粒长大的趋势;CO2气体分解时吸热,在焊接过程中能起到冷却作用,也减弱了HAZ晶粒长大趋势.实验条件下,对于400 MPa级超细晶粒钢,采用1.68～2.8 kJ/cm线能量的普通CO2气体保护焊,HAZ晶粒虽有长大行为但程度并不严重,证明400 MPa级超细晶粒钢具有良好的焊接性,细丝、中小线能量的普通CO2气体保护焊适用于400 MPa级超细晶粒钢的焊接.

模拟焊接HAZ高温塑性功与再热裂纹敏感性

采用模拟焊接ＨＡＺ再热温度下缓慢恒速拉伸试验，测试研究了有再热裂纹倾向的１５ＣｒＭｏＶ和１８ＭｎＭｏＮｉＮｂ两种钢的焊后再热处理时力学性能的变化，发现存在一个塑性和塑性功低落的温度区间。而且随着再热温度下保温时间的延长，塑性和塑性功有所上升，塑性和塑性功低落的温度区间更趋明显。提出了采用再热温度下拉伸塑性功来评定再热裂纹敏感性的新概念。

9%Cr耐热钢接头HAZ中的Ⅳ型裂纹

综述了9%Cr钢接头HAZ中Ⅳ型开裂的形态性质、影响因素及控制原理。结果表明,发生在接头HAZ细晶区和临界区的Ⅳ型裂纹,沿晶界粗大析出相产生的蠕变空洞或微孔串接扩展,属于蠕变损伤性质的典型脆性断裂裂纹。不均匀的马氏体+碳化物+微量δ-铁素体组织是Ⅳ型裂纹形成的组织因素。HAZ宽度对接头蠕变断裂强度影响很明显,母材中添加适量的B使焊接接头获得了良好抗蠕变断裂性能,焊接工艺因素的影响亦不可忽视。优化母材成分和显微组织是控制Ⅳ型裂纹倾向的必要条件,而正确的工艺措施则是控制Ⅳ型裂纹倾向的充分条件。

中心偏析对连铸钢及其HAZ冲击性能的影响

研究了中心偏析对连铸10CrNi3MoV钢钢板及其焊接接头HAZ表面和心部冲击性能的影响,试验结果表明,中心偏析恶化了中心位置钢板及其HAZ的冲击性能;板厚中心位置试样的冲击功相对于表面位置的有一定下降,下降幅度随试验温度的降低有增大趋势。

热输入对TCS铁素体不锈钢焊接HAZ组织的影响研究

通过调节焊接速度来研究热输入对TCS(铁道车辆用不锈钢00Cr12Ni)铁素体不锈钢的MAG焊接接头HAZ组织的影响,总结了热输入对HAZ组织的影响规律,并提出了焊接该种不锈钢的优化工艺措施。

焊接热循环对P91钢HAZ组织和韧性的影响

通过模拟焊接热循环对P91钢焊接热影响区 (HAZ)的组织和韧性进行了探讨 ,试验结果表明 ,随着峰值温度的提高 ,热影响区的冲击韧性下降 ,断口形貌从韧窝状转变为准解理状 ,多次焊接热循环可以改善粗晶区的韧性。

锌基合金气焊接头HAZ组织模拟

借助于焊接热模拟装置，对ＺＡ１２合金气焊接头ＨＡＺ不同区域显微组织进行模拟。结果表明，模拟试样和实际焊接ＨＡＺ对应区域（测点）的显微组织和硬度具有良好的一致性。

Gleeble焊接热模拟HAZ编程及应用

热模拟实验是现代焊接中研究焊接接头特定区域性能的有力手段。本文介绍了GleebIe热模拟系统中焊接热模拟的HAZ编程环境以及模拟HAZ的主要类型，展示了其在某低合金钢模拟研究中的应用，金相对比表明模拟HAZ与实际焊接接头的特定区域相当吻合。

冷轧低碳钢板闪光焊HAZ的显微特性

研究了两种成分的钢 (钢A和钢B)的冷轧低碳钢板闪光焊接HAZ的显微组织、焊接热影响区 (HAZ)各区段的显微硬度分布和显微宽度。结果表明 :钢A和钢B冷轧低碳钢板焊接HAZ具有相同的显微组织特征 ,但铁素体晶粒大小不同。根据显微硬度的变化 ,将焊接HAZ分为五个区段。从焊接HAZ熔合区到母材 ,随着距熔合区距离的增大 ,显微特性发生明显的变化。钢A冷轧低碳钢板HAZ的显微宽度较宽 ,显微硬度与母材相比降低幅度较大 ,所受“约束强化”作用降低 ,在HAZ产生软化现象 ,钢B则与钢A相反 ,没有产生软化现象。

X80钢HAZ相变Leblond模型参数的初步研究

Leblond相变模型可以把HAZ所经历的热循环和发生的相变过程相联系,因此可以用于HAZ相变的计算。根据进口X80级管线钢的试验结果,提出了X80钢的Leblond相变模型参数。然后通过SYSWELD数值模拟软件,利用Leblond相变模型,对X80钢各组织的相变过程、X80钢的SH-CCT图以及不同工艺条件下焊件的HAZ的相变过程进行了计算,计算结果与试验情况吻合,证明提出的X80钢Leblond模型参数可以用于实际计算。

热轧态与回火态高Ti钢焊接HAZ冲击韧性对比研究

高Ti(≥0.10%)微合金钢是一种新型的低成本高强度结构钢,主要应用于工程机械与汽车车辆结构件上。对于结构钢而言,在使用过程中的焊接性能尤为关键。本文采用焊接热模拟方法,研究了700MPa级钢在不同的峰值温度(Tp)与T8/5时间参数下,热轧态钢与回火态钢热影响区(HAZ)显微组织、冲击韧性及第二相粒子的变化规律。结果表明:焊接热循环条件下,回火态钢的冲击韧性明显优于热轧态钢,其原因与HAZ区微合金第二相粒子析出物有关,热轧态钢HAZ的第二相粒子焊后粗化明显,损害了冲击韧性。

焊接HAZ微区转变及晶粒长大规律研究

采用不同热输入对12mm SS400超细晶钢进行焊接,并对焊接接头过热区、正火区及不完全正火区晶粒长大程度与组织变化情况进行分析.结合有限元数值模拟的方法研究焊接热影响区及各子区宽度、组织、硬度随热输入的变化规律,得出焊接热输入与HAZ宽度关系曲线符合Boltzmann平衡态理论.试验结果表明,热输入为9.6~22kJ/cm进行焊接时,HAZ及各子区宽度变化较小;当热输入大于22kJ/cm时,HAZ宽度随热输入的增加而增加,尤其正火区宽度大幅增长.同时,过热区组织随着热输入增加片状贝氏体减少,逐步形成粗大的魏氏组织.接头硬度峰值逐渐升高,局部软化区逐渐扩大.在大热输入焊接时,焊接预热可有效抑制热影响区宽度发展.

新型高强钢多层焊HAZ的组织计算

根据新型高强钢经受不同热循环后的组织变化规律 ,建立了新型高强钢多层焊焊接热影响区 (HAZ)的数值计算模型。编制了其HAZ中局部脆性区 (LBZ)尺寸及百分比的计算程序。作为结果验证 ,计算了WEL -TEN780A新型高强钢多层焊HAZ中LBZ的百分比 ,计算值与实测值吻合良好 ,其最大误差为 6 .6 9%。在此基础上 ,本文对影响LBZ的主要因素进行了讨论。计算结果表明 ,新型高强钢多层焊HAZ的薄弱环节位于距熔合线 2～ 0 .5mm处 ;焊接线能量对LBZ的影响具有一定的阶段性。但总的来说 ,大约 2 0kJ cm的线能量对于减少LBZ是有利的 ;预热也有利于减少LBZ ;另外 ,降低特征温度T1 和提高特征温度T3也有利于预防LBZ。