Influence of post-weld heat treatment on microstructure and properties in heat-affected zone of KMN steel joint

The influence of temperature during post-weld heat treatment on the microstructure and properties of KMN steel joints was investigated. The results reveal that after heat treatment, the martensite transformed to tempered sorbite, causing the softening of the resultant joints. XRD test shows that the residual austenite content decreased obviously when the joint was heattreated at 550 ℃ and 580 ℃, which degraded the impact toughness of heat-affected zone （ HAZ）. When the heat treatment temperature increased further, the dispersion strengthening from the precipitation of alloying elements improved the impact toughness of HAZ. The aggregation and coarsening of carbide also contributed to the improvement of impact toughness of HAZ.

KMN钢激光熔覆FeCr合金修复层组织性能及耐磨、耐蚀性研究

KMN钢是大型离心式压缩机叶轮常用材料,服役过程中常出现磨损、腐蚀等损伤导致失效,激光熔覆技术是实现损伤叶轮修复再制造的有效手段。使用Fe Cr合金粉料通过激光熔覆技术在预置缺陷的KMN钢基体上制得修复层。通过扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(Energy dispersive spectrometer,EDS)及X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对修复层微观组织、元素分布及物相组成进行观察分析;对激光熔覆修复层显微硬度进行测试;分别对修复层和KMN钢基体进行干摩擦滑动摩擦测试,观察并分析磨痕三维形貌;测得修复层及KMN钢基体的Tafel曲线,并使用Tafel直线外推法、失重法测试修复层与基体材料的腐蚀速度。结果表明,激光熔覆修复层与基体呈良好冶金结合、无气孔裂纹等缺陷;修复层硬度是基体材料的1.8倍;耐磨性、耐蚀性得到显著提升。

低合金高强钢KMN焊接接头的低温性能

针对离心压缩机叶轮制造用KMN钢的低温工作条件,研究了KMN钢的焊接工艺和焊后热处理技术.通过拉伸试验、低温冲击试验及显微组织观察等手段表征了焊接参数及焊后热处理技术对焊接接头性能的影响.结果表明,在相同的热处理状态下,当线能量为14.4 k J/cm时,焊接接头的性能最好.在线能量相同的情况下,随着回火温度的提高,焊接接头的屈服强度和抗拉强度均有所下降,而低温冲击功先上升后下降.采用E9018-B3L-Ni焊条焊接的KMN钢可满足-50℃低温工况的使用要求.

激光焊接KMN钢的工艺参数及组织和性能

通过设计KMN钢板激光自熔焊的正交试验,研究了焊接工艺参数对焊缝的影响。结果表明,在选定的焊接工艺参数范围内,光斑直径对焊缝熔透程度和表面质量有显著影响。经正交试验初步选定激光焊接工艺参数为:光斑直径0.8 mm,焊接速度24 mm/s,激光功率4.2 kW。选出能量密度不同的2组参数,考察焊缝宏观形貌、显微组织和维氏硬度随焊接工艺参数的变化。发现在能量密度较高时,焊缝的熔深、熔宽较大,马氏体板条更粗,对应区域的硬度也略低。由于单板自熔焊与对接自熔焊存在一定差异,故需对优化参数进行适当调整。利用调整后的参数进行激光对接焊,将得到的接头与TIG焊接接头的力学性能进行比较,发现激光焊接头强度和塑性均高于TIG焊,而冲击韧性略低。

不同淬火方式对KMN钢组织及力学性能的影响

真空气淬相较于传统热处理工艺具有控温精度高,表面氧化脱碳少等优势,但同时具有冷却速度慢的劣势。本文对KMN钢锻件进行真空加热970℃、淬火(5 bar氮气冷却或油淬)及580℃高温回火。热处理后,检验其力学性能和显微组织。结果表明:经气淬并高温回火的KMN钢力学性能略低于油淬并高温回火,显微组织均以回火索氏体为主。KMN钢经真空气淬或油淬并高温回火后,可以得到类似的力学性能与显微组织。

激光除漆工艺及其对KMN钢表面组织性能的影响

采用波长1064 nm的脉冲光纤激光器对KMN钢表面环氧有机硅漆进行清洗,以搭接率和能量密度作为变量,使用单次清洗和二次清洗两种工艺,探究了激光清洗参数对基体表面粗糙度和重新涂覆漆层附着力的影响,并分析了清洗后基体表面维氏硬度随清洗参数变化的规律和原因。研究结果表明,在能量密度为4.73 J/cm^(2)和搭接率为0.4~0.7参数下,单次清洗漆层难以完全清除干净,需进行二次清洗以去除残余漆块。当第二次清洗搭接率小于0.5且能量密度小于4.25 J/cm^(2)时,基体表层金属熔化导致表面粗糙度小幅下降,但在基体粗糙度高于0.6时,不会影响重新涂覆漆层的附着力。当第二次清洗搭接率大于0.5且能量密度大于4.25 J/cm^(2)时,基材表面熔化和重新凝固引入拉应力,并发生相变和晶粒长大,导致清洗后试样表面硬度低于基材硬度。