T91/12Cr1MoV异质接头焊接残余应力模拟与分析

T91/12Cr1MoV异质接头广泛应用于热电厂主蒸汽管线。由于母材及焊材金属性能的差异,导致该异质接头中会产生较大的焊接残余应力,常常会引起早期失效。利用有限元软件ABAQUS,采用热力顺次耦合的计算程序,对主蒸汽管中T91/12Cr1MoV异质接头的焊管外表面和熔合线方向的焊接残余应力分布进行了模拟,并分析了焊后热处理对焊接残余应力的影响。结果表明,热处理前,焊接残余应力峰值位于管道外表面焊缝两侧的焊接热影响区,其中,以T91侧热影响区的应力峰值最高。焊后热处理可以有效降低焊接热影响区的残余应力峰值,且对12Cr1MoV侧热影响区残余应力的改善效果明显优于T91侧热影响区。

钛合金板与不锈钢丝网异质接头焊接

采用不同的滚焊和真空扩散焊工艺研究了TC4钛合金板与00Cr18Ni13不锈钢丝网的异质接头的焊接问题。焊缝显微分析显示,无论是滚焊或真空扩散焊,无论焊接参数大小,都无法避免异质接头直接扩散焊时产生内应力和脆性的金属间化合物相,并形成裂纹。滚焊和较小的焊接参数只能减少焊接缺陷的产生,较大的焊接参数的扩散焊直接导致未熔合和开裂。采用中间过渡层并产生微观机械咬合的焊接接头性能较好。

高温时效对异质接头碳迁移和组织的影响

电站锅炉的对流管束通常使用奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接,两种材料在成分和组织上明显不同,异质接头在高温服役中会发生碳迁移现象,形成一个增碳区和脱碳区,对异质接头进行500℃/100h高温时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化,结果表明,在高温时效处理后,在熔合区碳含量增加并且析出大量碳化物,焊态下母材热影响区粒状贝氏体和上贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体。

基于修正θ投影法的T91/12Cr1MoV异质接头寿命的预测

基于蠕变试验数据,采用修正θ投影法,建立了低匹配T91/12Cr1MoV异质接头的蠕变方程,并根据该方程对低应力水平下该接头的蠕变寿命进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好。

珠光体与奥氏体类钢异质接头界面力学行为分析

为了分析铁素体、珠光体类钢与奥氏体类钢焊接时，焊接接头处焊接残余应力的分布状态及其对焊接构件性能的影响，研制了可计算两种或两种以上材料界面应力的有限元程序，并用此程序分析了异质接头的力学行为．

Cr5Mo异质接头时效过程中碳化物相结构转变

Cr5Mo钢异质焊接接头在时效过程中碳化物相的转变机制的研究．系统分析了时效温度、时效时间对碳化物转变规律的影响，对不同时效状态的Cr5Mo焊接接头碳化物精细结构作了较全面的研究，为合理使用Cr5Mo焊接管线及其接头的安全运行提供了理论依据．结果表明熔合区碳化物相结构转变遵循Cementite→M7C3→M23C6→M6C的规律；在熔合区析出的碳化物与奥氏体存在共格关系．

焊接顺序及热处理对T91/12Cr1MoV异质接头残余应力影响的数值分析

利用ABAQUS有限元软件,对T91/12Cr1MoV钢管道多层多道焊异质接头进行焊接残余应力有限元模拟,分析焊后热处理和两种焊接顺序对接头内残余应力的影响。结果表明,焊接接头在外壁T91侧热影响区存在最高轴向和环向拉应力。焊接各层焊道时,对比从12Cr1MoV侧向T91侧与从T91侧向12Cr1MoV侧依次焊接各焊道所获得的残余应力,后者所获得的残余应力较低,特别是在管道的外壁处尤为显著。热处理后管道焊接残余应力有所降低,但在T91侧热影响区仍存在较大的残余应力。

Cr_5Mo异质接头时效过程中组织变化及元素迁移

利用显微镜电镜及电子探针对Cr5Mo／A302异质接头在高温时效过程中的组织变化及元素扩散迁移行为进行研究。结果表明Cr5Mo基体中珠光体组织随时效时间的延长而分解，并且有铁素体的回复再结晶；在熔合线两侧形成贫碳带与增碳层，温度的提高可促进脱碳层；碳元素的扩散迁移遵循菲克第四定律的函数解模型。

Cr6Mn13Ni10/Cr5Mo异质接头时效过程中碳的扩散行为

Cr6Mn13Ni10／Cr5Mo异质金属焊接接头在时效过程中．其熔合区碳的扩散行为不同于以往的A／F（如A302／Cr5Mo等）异质焊接接头．时效初期奥氏体钢一侧有一定宽度的增碳层，随时效时间延长．增碳层反而逐渐变窄；时效温度越高，上述现象越明显，经700℃，时效50h后增碳层可完全消失，增碳层的出现与消散和焊丝中强碳化物形成元素Cr的含量以及时效初期生成的含Cr碳化物的类型和稳定性有关。

用于珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢异质接头的新型焊接材料的研究

为消除珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢异质焊接接头的碳迁移层和马氏体组织，研制了一种新型超低碳型焊接材料。这种新型的焊接材料已在电站锅炉中得到应用，并取得了良好的效果。

0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头时效时熔合区增碳层的变化规律

采用光学显微镜、扫描电镜等分析方法研究0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头在时效过程中熔合区组织和增碳层宽度变化特点.结果表明,时效初期0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头在熔合区靠近奥氏体焊缝一侧有一定宽度的增碳层出现,随时效时间延长增碳层逐渐变宽,并且在达到峰值以后又逐渐变窄并最后消失.这种变化规律与传统A302/1Cr5Mo异质接头在时效过程中的变化规律完全不同.

铝/镁搅拌摩擦焊异质接头热-力场仿真研究

铝合金和镁合金在多材料结构中的混合应用可有效实现轻量化效果,以搅拌摩擦焊为代表的新型固相焊接技术在铝/镁异种合金连接中的应用是焊接领域的研究热点。文中基于扭矩热源模型,利用Abaqus软件分析了搅拌头转速对6061铝合金/AZ31镁合金搅拌摩擦焊搭接接头热-力场的影响。结果表明:受搅拌头产热和热传导散热的共同作用,接头表面和横截面温度场分别呈椭圆状和碗状,焊缝前进侧温度高于后退侧。接头残余应力主要由纵向应力和横向应力构成,轴肩边缘同时受热应力和机械应力的作用而具有应力峰值。此外,接头峰值温度和残余应力值均随搅拌头转速的提高表现出不同程度的增大。相关研究结果可为铝/镁异种合金搅拌摩擦焊工艺参数的设计与优化提供理论指导。

焊接工艺参数对12Cr1MoV异质接头焊接残余应力影响分析

选取12Cr1MoV异质接头作为试验材料,研究了焊接电压、焊接电流和焊前预热温度三种主要的焊接工艺参数之间的耦合关系,并通过试验和运用有限元法对焊接过程进行实例分析与模拟验证。结果表明:焊接残余应力分布情况曲线特征与模拟结果相吻合;焊接残余应力模拟影响区域与试验结果测量值相符;焊接电压、焊接电流能够较为集中的进行热输入,其与焊接残余应力线性正相关,焊前预热温度通过与焊接电压、焊接电流之间的交互作用会对焊接残余应力产生一定的影响。

12Cr/30Cr2Ni4MoV异质接头低周疲劳性能

文中研究了12Cr/30Cr2Ni4MoV异质焊接接头的显微组织、显微硬度和室温低周疲劳性能.结果表明,母材12Cr的显微组织是板条状回火马氏体,母材30Cr2Ni4MoV是板条状回火马氏体和粒状回火贝氏体,过渡层和焊缝的显微组织为粒状回火贝氏体,且焊缝由柱状晶区与等轴晶区交替构成.30Cr2Ni4MoV比12Cr有更高的显微硬度,过渡层的硬度最低,热影响区的显微硬度梯度变化.12Cr,30Cr2Ni4MoV和过渡层的低周疲劳性能表现为循环软化特征,焊缝循环初期硬化随后软化;过渡层的疲劳过渡寿命最高;12Cr与过渡层之间的熔合界面是整个异质焊接接头低周疲劳最薄弱环节;焊缝柱状晶区的晶界或亚晶界分布的第二相粒子与基体的不协调变性,容易萌生疲劳裂纹.

搅拌摩擦焊接AA6061-AZ31B合金异质接头在搅拌区的电化学腐蚀行为（英文）

异质金属的连接在交通运输领域如燃料消耗降低、材料质量减轻、排放量减少等方面具有较多优越性。然而,采用熔焊工艺对铝、镁合金进行焊接是一个非常复杂的过程。搅拌摩擦焊接方法是一种对铝、镁合金进行连接的有效方法。在搅拌摩擦焊接过程中,铝、镁合金在搅拌区混合,致使合金在该区的耐蚀性能变差。本文作者研究搅拌摩擦焊AA6061-AZ31B合金异质接头的耐蚀性能,通过改变氯离子浓度、Na Cl溶液的p H值和焊接时间对样品进行恒电位极化实验。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射技术对样品的腐蚀表面进行表征。结果表明,在所研究的3个参数中,焊接时间对搅拌摩擦焊AA6061-AZ31B合金异质接头耐蚀性能的影响最显著。

Cr5Mo临氢高温工艺管道异质接头显微硬度分布及原因分析

以某公司重整装置五种不同工况的Cr5Mo工艺管道异质接头为研究对象,通过异质接头的显微组织和显微硬度的相关试验,发现了异质接头显微硬度呈规律性分布,并从异质接头焊接过程产生的贝氏体和马氏体淬硬组织及其长期高温服役过程在熔合线形成增脱碳层两个方面入手,对其显微硬度的分布规律作出了分析。

Cr5Mo临氢高温工艺管道异质接头脆化机理分析

以某炼油厂重整装置5种不同工况的Cr5Mo工艺管道异质接头为对象,研究了不同操作温度对异质接头组织和性能的影响。综合论述了氢在钢中的行为、钢的回火脆和异种钢焊接接头熔合线增、脱碳层的形成等因素对异质接头性能的影响,对异质接头室温性能脆化机理进行了分析,并提出了保证Cr5Mo工艺管道安全运行的施工、操作和维护的合理建议。

基于DMADOV的12Cr1MoV异质接头焊接缺陷分析

通过对12Cr1Mo V异质接头进行分析,运用DMADOV流程来提高焊接质量,对焊接过程中产生缺陷的原因进行分析,确定了焊接工艺优化方案,并对其进行验证。对焊接过程的主要缺陷类型进行定性、定量分析,运用有限元法对焊接过程进行焊接模拟,对相关的工艺参数进行优化改进。结果表明,焊接缺陷的成因是多方面的,焊接缺陷最主要的影响因素是焊接工艺参数的设置,通过对焊接工艺参数设置的优化可以提高焊接质量,其中焊接过程中是否进行焊前焊后热处理以及焊接过程中的管理水平也非常重要。

T91/Ni基合金/P异质接头的高温持久强度试验

针对火电厂常用高温高压螺栓材料25Cr2Mo1V钢常由于松弛失效导致脆性断裂事故,从高温持久强度的性能研究入手,结合双对数外推法理论,用高温强度持久试验结果,对钢异质接头实现量化说明。

汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质焊接转子接头组织与韧性研究

采用CTOD方法测试汽轮机12Cr/30Cr2Ni4MoV异质转子焊接接头微区断裂韧性,研究微观组织与微区断裂韧性的关系,并分析裂纹扩展阻力特征。结果表明,异质焊接接头的整体强度低于母材,属于低匹配,拉伸断裂位置位于过渡层;异质焊接接头微区断裂韧性不均匀,母材12Cr和过渡层均发生了裂纹失稳扩展,热影响区断裂韧性优于母材;埋弧焊焊缝的裂纹扩展阻力低于30Cr2Ni4MoV;母材12Cr和过渡层中的富Mo硬质相是裂纹产生失稳扩展的主要原因。