440MPa级HSLA钢焊缝低温韧性分析

采用自制的2种实心焊丝对440 MPa级HSLA钢进行了对接MAG焊(80%Ar+20%CO_(2)),通过对比分析2种焊缝的显微组织和夹杂物尺寸及成分,对2种焊缝低温韧性出现显著差异的原因进行了阐释。结果表明,J1焊丝的焊缝由针状铁素体、侧板条铁素体、先共析铁素体和M-A组元组成,而J2焊丝的焊缝由针状铁素体和M-A组元组成;2种焊丝的焊缝中夹杂物的粒径分布、尺寸、数量和成分差异小,不是导致2种焊缝低温韧性出现显著差异的主要原因;与J1焊丝的焊缝相比,J2焊丝的焊缝中针状铁素体含量升高、M-A组元含量降低、条状和块状M-A组元占比降低,是导致其低温韧性显著优于J1焊丝的主要原因。

纤维改性沥青胶浆高温流变性及低温韧性研究

为了研究纤维改性沥青胶浆的性能,借助针入度、软化点、黏度、动态剪切及低温小梁弯曲试验,研究了不同纤维类型(纤维素、玻璃纤维和聚酯纤维)对沥青胶浆性能的影响规律。结果表明:纤维的添加降低了沥青的针入度,增加了软化点和黏度,说明纤维可以改善沥青胶浆的高温稳定性,也可以改善沥青的高温流变特性和低温韧性;其中纤维素纤维对沥青胶浆的高温流变性能提升效果最佳,聚酯纤维对低温韧性提升效果最明显。

高强钢低温韧性的影响因素简析

在高强钢中,常常使用多种强化方式来提高强度,很容易引入不利于韧性的因素,导致韧脆转变温度升高,冲击功下降。为了探寻提高冲击韧性的有效方法,增强高强钢安全服役的可靠性,从基体组织、第二相和晶界偏析三个方面总结分析了其对低温韧性的影响,期望能为解决高强钢中低温韧性较低的问题提供有效的解决思路和方法,也为高强高韧钢的设计和制备提供参考。

加热温度对X80管线钢显微组织和低温韧性的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了X80弯管用管线钢的感应加热过程,即以20℃/s的速率将尺寸为10.5 mm×10.5 mm×80 mm和?10 mm×80 mm的X80钢试样加热至880、980、1080和1180℃,保温100 s后以10℃/s的速率冷却至室温。随后检测试样的微观组织和低温韧性。结果表明:当加热温度从880℃升高到980℃时,钢中粒状贝氏体增多,多边形铁素体减少,M/A组元平均尺寸减小,大角度晶界比例增多,低温韧性提高;1180℃加热的钢晶粒尺寸增大,大角度晶界减少,低温韧性恶化;980℃加热的钢微观组织由细小的粒状贝氏体铁素体和M/A组元组成,低温冲击吸收能量高达200 J,因此X80管线钢的感应加热弯制过程的加热温度宜为980℃。

复合成核剂对聚丙烯菌袋膜低温韧性及耐高温性能的影响

通过双层共挤下吹工艺技术,结合α成核剂(NX8000K)与β成核剂(WBG-Ⅱ)复配协同调控聚丙烯(PP)菌袋膜异相成核作用,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热分析仪、动态热机械分析仪等设备,分析了NX8000K与WBG-Ⅱ复配对PP菌袋膜低温韧性及耐高温性能的影响规律。结果表明,NX8000K与WBG-Ⅱ添加一定的复配量有利于改善PP菌袋膜的低温韧性及耐高温性能。当NX8000K,WBG-Ⅱ添加质量分数分别为0.4%和0.3%时,PP菌袋膜具有理想的低温韧性及耐高温性能;在-30℃下,穿刺强度提高到了11.8N/mm,是未添加成核剂(穿刺强度为4.25N/mm)时的2.8倍,储能模量在高温120℃下提高了695MPa,为757.1MPa;此外,PP菌袋膜的结晶能力不断完善,结晶度明显提高,同时提高了材料的结晶温度和熔融温度,诱导β晶生成并起到细化晶粒的作用,从而有效改善PP菌袋膜的低温韧性及耐高温性能。

9Ni钢TIP-TIG焊接接头低温韧性研究

为研究TIP-TIG(TT)焊接技术在液化天然气(LNG)储罐用9Ni钢焊接中的应用价值,根据国标对9Ni钢埋弧焊(SAW)和TT焊接接头进行了低温夏比冲击韧性试验和裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,并对接头进行了微观组织及CTOD试样断口分析。结果表明,TT焊缝和热影响区平均低温冲击吸收能量远高于SAW,低温冲击韧性更好。TT焊缝和热影响区CTOD特征值分别为0.455 mm和0.744 mm,SAW焊缝区和热影响区为0.621 mm和0.391 mm,CTOD特征值远高于常用工程标准要求,CTOD试样断口均为韧窝,断裂形式为韧性断裂。TT焊接时,送丝机的推拉振动送丝功能实现了对熔池的搅拌,使得焊缝金属成分更加均匀,细化了晶粒,也减少了焊接过程中气孔的产生;另一方面,TT焊接时采用钟摆型摆动方式,焊枪摆动也有助于晶粒的细化,从而提高焊接接头的低温韧性。将TT焊接技术运用到9Ni钢的焊接中,相比传统的弧焊方法,不仅能够获得高品质的焊接接头,还可以解决清根、大量打磨的问题,节省材料和人工成本,从而实现高效高质量焊接。

低温韧性优异的耐热钢板A204GrB力学性能和组织研究

耐热容器钢板主要服役于高温高压环境下,因其高温性能稳定常被用于热电和热工等行业中。近年来随着能源结构的变化,化工衍生产品多样化的要求,急速温度变化的工况常有发生,而以此带来的设备故障率逐年增加;针对此种情况本文重点研究的耐热容器钢板A204GrB,不仅在高温环境下具有较高的强度,在冲击温度到达-20℃时仍能保持冲击吸收能量均值≥70 J;钢板厚度1/4处和厚度1/2处性能相差较小,保证钢板厚度方向组织和性能均匀,稳定。

基于控制轧制工艺技术的X80管线钢低温韧性优化研究

X80管线是一种高强度钢管,广泛应用于输气、输油等工业领域。从目前的应用现状来看,随着各项技术的发展以及管材强度级别的提高,对于管材的韧性要求也进一步提高。在实际应用中,尤其是在低温环境下,管线钢易受到冷脆性的影响,从而导致断裂。控制轧制工艺技术可以通过优化晶粒度和相组织,提高管线钢的低温韧性,从而增强其抗断裂能力,减少管道事故的发生。基于此,在本文的研究中,首先对X80管线钢的特点及发展历程进行分析,接着对X80管线钢低温韧性的影响因素展开探讨,最后结合目前的技术现状对基于控制轧制工艺技术的X80管线钢低温韧性优化措施深入分析。

两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及这些因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明同转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.

电磁搅拌对管线钢埋弧焊熔敷金属低温韧性的影响

研究了电磁搅拌对管线钢埋弧焊熔敷金属低温韧性的影响，结果表明：电磁搅拌使０．２－０．６ μｍ的夹杂物数量增加，促进了奥氏体晶粒内针状铁素体的生成和细化，使晶内铁素体含量由８５．１％提高到９１．７％；抑制了晶界铁素体和侧板条铁素体的形成，使熔敷金属的低温冲击韧性明显提高。

提高高锰奥氏体超低温钢低温韧性的方法

研究改进热处理工艺和加入合金元素来消除锰在奥氏体晶界上的不平衡偏聚以提高钢的低温韧性。降低固溶处理温度和冷却速度，以及在钢中加入铬、硼和钼。

微合金元素对Q345E棒材低温韧性的影响

在未控轧控冷的轧制工艺条件下,研究了Nb/V复合微合金化、Nb微合金化、V微合金化对Q345E棒材热轧态-40℃低温韧性的影响。结果表明,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢强度高于V微合金化钢,V微合金化钢-40℃的低温韧性满足标准要求,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢均不能满足标准要求。在未控轧控冷的工艺条件下,采用V微合金化Q345E钢是可行的。

焊接工艺参数对9％Ni钢热影响区低温韧性的影响

采用热模拟技术研究了热输入和层间温度对9%Ni钢焊接热影响区中四个亚区域低温韧性的影响,并利用光学显微镜、X射线衍射仪对各亚区域的组织形态和数量分布进行了观察分析。结果表明,临界热影响区低温韧性对热输入和层间温度的变化不敏感;层间温度是影响粗晶区低温韧性的主要工艺参数;热输入则是影响过临界粗晶区和临界粗晶区低温韧性的主要工艺参数。热输入越大,晶粒和组织越粗大,低温韧性恶化;层间温度提高,马氏体的自回火作用越显著,低温韧性改善。因此,焊接9%Ni钢时,应采用较小的焊接热输入,配合较高的层间温度。

热循环对9Ni钢接头粗晶热影响区显微组织和低温韧性的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机在t8/5(800℃到500℃冷却时间)分别为6,10,30,60,100s下制备了9Ni钢接头粗晶热影响区(CGHAZ)试样,并对试样进行了低温冲击试验,研究了t8/5对CGHAZ显微组织和低温韧性的影响。结果表明:CGHAZ的显微组织主要由板条马氏体组成,当t8/5为30s时,显微组织中出现粒状贝氏体,且其数量随t8/5的延长而增多;随着t8/5的延长,CGHAZ中马氏体板条束尺寸先略有增大后减小,韧脆转变温度先升高后降低;不同t8/5下CGHAZ在-100,-125℃的冲击功都高于200J,随着冲击温度的下降,冲击断口均由韧窝形貌向准解理形貌转变。

-50℃用15MnNiNbDR钢板及其焊接接头低温韧性

研究了-50℃的15MnNiNbDR钢板及其焊接接头在不同热处理状态时的低温韧性。结果表明,-50℃的15MnNiNbDR钢板具有良好的低温韧性,作为-50℃级正火型低温压力容器用钢是可行的,PP.J557RH焊条能与15MnNiNbDR钢板匹配使用。

X65管线钢焊接接头低温韧性及安全评定的研究

研究了API 5LX65海底管线钢焊接接头的力学性能和低温断裂韧度。采用欧共体提出的SINTAP方法 ,对焊趾处含有表面裂纹的X65管线钢焊接接头进行了安全评定。根据ISO标准 (BS7448) ,以裂纹尖端张开位移(CTOD)作为断裂韧度参量 ,测定了管线钢焊接接头 0℃时的断裂韧度。对于热影响区试样 ,对其进行剖面金相显微组织分析 ,判断裂纹尖端是否落在粗晶区 ,确保试验结果的有效性及可靠性。根据全焊缝拉伸试验结果 ,建立了X65管线钢焊接接头焊缝的一级。

国产低温储罐用钢09MnNiDR焊接接头的低温韧性研究

分别对低温储罐用钢09MnNiDR及其焊接接头进行了拉伸、弯曲及低温冲击试验。结果表明,09MnNiDR配合国产焊材W707Ni在焊接工艺合理的情况下完全能代替进口材料,在-70℃下各项数据均符合标准,具有良好的低温韧性。同时也从焊接工艺角度分析了改善接头低温韧性的措施。

焊接方法对9Ni钢焊接接头组织及低温韧性的影响

通过低温冲击试验、断口扫描和金相组织观察,研究了钨极氩弧焊和手工电弧焊两种焊接方法对9Ni钢焊接接头低温韧性的影响。结果表明,钨极氩弧焊焊缝和热影响区组织细小,断口韧窝尺寸大而深,使接头低温韧性高于手工焊接头。实验结果对9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制定焊接工艺具有一定的指导意义。

大壁厚X80管线钢的低温韧性研究

介绍了首钢27.5mm厚X80管线钢的成分设计和控轧控冷工艺,以及成品组织形貌,测定了厚壁X80钢板的低温韧脆转变曲线,并分析了控轧控冷工艺对大壁厚X80钢板低温韧性的影响。

9Ni钢T&T焊接工艺低温韧性

依据AWS D1.1M-2010,ISO 15653:2010对液化天然气(LNG)低温储罐钢9Ni钢TOP-TIG(T&T)焊接接头进行了夏比冲击韧性试验和断裂韧性(CTOD)试验.另外对接头进行组织、XRD及断口分析,研究了9Ni钢T&T焊接接头低温韧性性能.结果表明,T&T焊接接头冲击吸收功远高于标准要求,冲击韧性很好;热影响区组织主要为板条马氏体,位错密度高,断口韧窝浅而小,呈准解理断裂,焊缝区CTOD值较高,组织主要为奥氏体树枝状结构和等轴晶,断口含有大量韧窝,断裂韧性好.9Ni钢T&T焊接接头-196℃低温韧性好,可以满足相关工程标准的要求.