高强度船板材料的热处理技术对焊接性能的影响

本项目拟以高强度船板材料为研究对象,通过对船板材料的特征、力学性能和常规热处理工艺的分析,系统研究船体外板在热处理过程中的显微组织(如晶粒细化、相变、硬度等)的演变规律,建立热处理工艺与焊缝性能之间的相关性分析,阐明热处理对材料综合性能的改善以及焊缝组织与硬度的调控机制,为高强度船板材料的工程化应用奠定理论基础。

推土机铸钢件SC450W焊接性能研究

推土机关键大型结构件设计多采用铸钢件与板材件焊接的结构形式,焊缝数量多,焊缝形式多种多样。尤其中厚板焊接,焊接填充量大,多层多道焊较多,其设计结构铸钢件较多,材质多为SC450W钢,板材件材质为Q235B钢、Q355B钢和Q460C钢3种。通过焊接工艺试验,验证SC450W钢分别与3种板材件焊接后焊接接头的力学性能,通过对比不同焊接参数下焊缝强度和冲击性能,确定SC450W适合匹配的焊接板材以及对应的焊接参数,为产品设计与现场施焊提供了理论和试验数据。

水电站用XDB620高强钢焊接性能研究

随着国家对水电资源的综合开发利用,对水电用钢的强度和焊接性提出了更高的要求,为了更好地满足水电站设备焊接制造的需要,本文对50mm板厚XDB620(07MnMoVR)低裂纹敏感性高强度钢板进行焊接试验,该钢种主要用于制造水电站引水钢管和蜗壳等部件。分别采用焊条电弧焊、气体保护焊和埋弧自动焊对50mm厚的钢板进行热输入试验、焊接工艺评定等。试验结果表明,XDB620钢板具有良好的焊接性,该结果对制定合适的焊接工艺有重要参考意义。

新型低锰微铌钢与普通Q355钢焊接性能比较

通过焊接热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验、典型对接接头性能评价试验及典型对接接头疲劳性能试验,结合金相显微镜(optical microscope,OM)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)两种表征手段,深入研究了新型低锰微铌钢(MnNb钢)与普通Q355钢(Q355钢)焊接性能差异及机理。结果表明,在不预热条件下,Q355钢表现出强烈的焊接淬硬倾向,而MnNb钢无淬硬倾向;MnNb钢和Q355钢均具备优良的防止焊接冷裂纹性能。相比于Q355钢接头,MnNb钢对接接头抗拉强度稍低,但其热影响区冲击吸收能量明显更优,这主要是由于Q355钢粗晶区中存在细小的晶内组织和侧板条铁素体组织,而MnNb钢粗晶区具有大量针状铁素体与较小的原始奥氏体晶粒。MnNb钢接头的条件疲劳极限强度比Q355钢接头高57 MPa,其扩展区疲劳辉纹间距更小,裂纹扩展速度更慢,MnNb钢对接接头的疲劳性能显著优于Q355钢对接接头。

耐磨蚀钢BMS1400焊接性能研究

采用埋弧焊方法对比了不同强度焊丝焊接耐磨蚀钢BMS1400的焊接性能。较低强度的50、60 kg焊丝焊接样板具有相近的接头拉伸强度,抗拉强度均超过了600 MPa;80 kg焊丝的接头抗拉强度则超过760 MPa。焊接样板均具有良好的冷弯性能,但在冷弯位置存在应变集中,高强度焊丝有利于降低焊接接头的应变集中。焊接接头的低温冲击韧性随着焊丝强度的提高而提高。在19.6~22.3 kJ/cm焊接热输入量条件下,50、60 kg焊丝的焊接接头均存在明显的焊接软化和硬度峰值;而80 kg焊丝焊接的接头硬度更为均匀。焊接热影响区的组织与距离焊缝的远近有关,靠近焊缝及HAZ中心均为板条状铁素体+少量马氏体组织,而靠近母材则为类似高温回火的带状铁素体+珠光体组织。采用更高强度焊丝的样板具有更好的低温冲击韧性,并且应变集中降低,从而获得更好的焊接接头性能。

Q690qE钢焊接性能与热矫直性能研究

主要研究Q690qE钢的焊接性能与火工性能,通过斜Y型坡口焊接裂纹试验方法、焊接接头低温冲击、拉伸、弯曲以及火工试验,验证Q690qE钢的力学服役性能,为其工业化批量应用提供数据支持。

轨道交通车辆用铝合金焊接性能的国内外标准研究

轨道车辆运行的安全性与否很高程度上与车体的稳定性与牢固性有关,而稳定性主要通过各部件间的焊接性能决定,不同的焊接材料、焊接工艺以及焊接方式对车辆的焊接性能有不同的影响。目前,国内外对于高速动车组、城际列车和地铁等不同速度级车型在采用焊接材料与焊接工艺等方面所引用的标准存在多方面的差异。部分技术领域完全引用国外的标准,为了填补这方面的空白并提高我国自身产品出口的话语权,需要对国内外标准进行研究分析,制定自己的标准。

不锈钢侧墙敞车焊接性能分析及结构优化

文章介绍了以不锈钢材料作为侧墙结构进行设计的难点,并以出口非洲某国敞车为例介绍了不锈钢材料在敞车侧墙中的应用。结合T4003铁素体不锈钢焊接接头性能试验评估了不锈钢焊接接头的性能,试验结果表明:拉伸载荷时不锈钢焊接接头不焊修、焊修1次、焊修2次接头的抗拉强度值均大于母材的抗拉强度下限值;弯曲载荷时不锈钢焊接接头未出现裂纹,塑性很好。在此基础上采用有限元方法及刚度协调评估理论对敞车侧墙结构进行了设计、结构优化进而完成整车设计。采用TB/T 3550.2标准对整车开展强度试验验证并对关键测点进行了仿真试验对比,证明了数值模拟的可靠性。对不锈钢焊接接头的试验研究及不锈钢在车体结构优化中的应用探索,对以后不锈钢材料侧墙敞车开发具有一定的借鉴意义。

镀锌板耐蚀及焊接性能研究

镀锌板以其低成本、高强度等优点被广泛应用于工业建筑、汽车制造等领域。但由于耐腐蚀性能较低,镀锌板在实际应用中易受到环境因素的影响,造成镀锌板腐蚀,严重影响了镀锌板的使用寿命。因此,提高镀锌板的耐蚀性及焊接性能成为目前镀锌板研究的重要方向。文章研究了影响镀锌板耐蚀性及焊接性能的主要因素,并通过大量的实验进行了验证。实验结果表明:提高镀锌板耐蚀性可有效提高镀锌板的焊接性能。影响镀锌板焊接性能的主要因素是焊接电流和电弧电压,而随着电流的增加,焊接性能逐渐改善,电弧电压对镀锌板焊接性能的影响较小。

锌铝镁镀层汽车钢板CMT焊接性能研究

为了研究锌铝镁镀层钢板焊接性能,本文介绍了对DC53D+ZM钢板进行CMT焊,并在焊后进行力学性能分析、显微观察及硬度测试,为实际汽车生产过程中锌铝镁镀层钢板的使用及焊接状态的选择提供参考。

高性能耐火耐候建筑用钢焊接性能研究

对武钢研制的高性能耐火耐候建筑用钢 WGJ5 10 C2的焊接性能 ,包括最高硬度、斜 Y坡口、手弧焊焊接接头力学性能和不同线能量下模拟焊接热影响区 ( CGHAZ)的组织结构进行了研究。试验结果表明 :该钢具有低的冷裂纹敏感性 ,其焊接性能优良 。

960MPa级工程机械用钢焊接性能试验研究

通过连续冷却转变曲线的绘制、焊接冷裂纹敏感性试验以及从800℃冷却到500℃的时间(t8/5)对焊接粗晶热影响区(CGHAZ)韧性的影响等方法,系统评价了一种960 MPa级工程机械用钢的焊接性能。结果表明:工程上配套使用GHS-90实心焊丝,在φ(Ar)80%+φ(CO2)20%混合气体保护下焊接,需将该钢板预热至200℃以上才能避免焊接冷裂纹倾向(钢板厚度为20 mm);t8/5>20 s后,粗晶区韧性严重降低;通过制定合理焊接工艺可满足960 MPa强度级别的工程使用要求。

HRB500E高强度抗震钢筋焊接性能

国内某厂通过铌微合金化和控冷工艺开发试制HRB500E高强度抗震钢筋,采用金相显微镜、维氏硬度计、闪光焊接、疲劳试验机及力学性能测试,对HRB500E钢筋焊接样力学性能、HV5硬度、金相显微组织、焊接接头强度及疲劳强度进行了试验研究。结果表明:焊接前后焊件和母材强度变化小于5 MPa,强度变化不大,焊件拉伸断口远离焊缝,为延性断口,焊接性能良好;在焊接热循环作用下,焊接接头焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区的表层和芯部经历奥氏体化后再结晶,其组织和硬度变化不大;混晶区至母材表层和芯部则经历不完全奥氏体化后的再结晶,母材芯部组织为F+P+B、表层组织为S,表层硬度HV5高于芯部硬度30 HV5,其组织和硬度变化较大;焊接接头的抗拉断负荷从焊缝到混晶区逐渐减小,焊缝和热影响粗晶区的抗拉断负荷比母材的高;采用国际焊接学会推荐的FAT75疲劳设计曲线对钢筋焊接接头疲劳强度设计是安全的。

芯片封装中铜线焊接性能分析

通过对纯铜的机械、电、热和化学性能进行分析和比较,表明铜线在芯片引线键合工艺中具有良好的机械、电、热性能。它替代金线和铝线,可缩小焊接间距、提高芯片频率和可靠性。但是铜由于表面氧化使其可焊性较差,可采用焊接工艺来改善其可焊性,并给出了具体方案。

Sn-Ag-Cu焊料中金属间化合物对焊接性能的影响

讨论了Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘间在回流焊过程中形成的金属间化合物(IMC)的种类、形态,Ag含量和Cu含量对IMC的影响,IMC在老化过程中的生长演变及其对焊接性能的影响。结果表明:Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘之间的金属间化合物主要是Cu6Sn5和长针状的Ag3Sn,Ag和Cu的添加对组织有明显细化作用,但过量添加会影响IMC的性能。IMC的演变主要是与老化温度、老化时间有关,较厚的IMC不利于焊接性能的提高。

中重型卡车桥壳用390Q高强度钢的焊接性能

对可能用于中重型卡车桥壳的390Q高强度钢板进行了焊接试验,对焊接接头的显微组织、焊接冷裂纹的倾向及其力学性能进行了分析研究。结果表明:390Q钢板在较低的线能量下可获得较优良的焊接接头显微组织,且接头冷裂纹倾向较小,并有良好的冲击性能;在焊接性能方面390Q钢优于16MnL钢,可替代16MnL钢用于中重型卡车冲焊桥壳的制造。

添加WC改善Ni_3Al的焊接性能

Ni3Al金属间化合物是一种潜在的高温结构材料和耐磨材料 ,由于含有较多易氧化元素 ,它的焊接性能一直未得到有效的解决。本文研究了WC/Ni3Al复合材料焊条中的WC含量对焊接性能的影响。当焊条中不含WC时 ,Al大量被氧化 ,形成球形氧化物夹杂 ,焊接表面沿夹杂 /基体界面出现细微裂纹。当焊条中含质量分数 5 %WC时 ,WC溶解 ,析出W2 C ,部分Al被氧化 ,基体转化成Ni3(AlTi)C ,形成碳化物包裹氧化物 /金属间化合物的复合材料。当焊条中的WC含量升高达到 30 %时 ,由于溶解C的保护作用 ,焊层中的Al不被氧化 ,可获得无裂纹的焊接面 ,形成碳化物

D36级高强度造船用钢板焊接性能的分析

为了适应近年来世界造船工业对造船用钢的需求,首钢迁安钢铁有限责任公司通过了九国船级社的认证。根据各国船级社的要求,对D36级高强度造船用钢板的焊接性能进行了试验研究,分析了试验用钢板焊接接头的力学性能、冲击性能、硬度以及显微组织。试验结果表明试验用钢板具有优良的焊接性能,完全满足各船级社对船板的严格要求。

高韧性-50℃低温压力容器用WHD3钢的焊接性能研究

研究了高韧性-50℃低温压力容器用WHD3(15MnNiNbDR)钢的焊接性能,包括最高硬度、斜Y型坡口焊接裂纹、手工焊及埋弧焊焊接接头的力学性能等。结果表明,WHD3钢具有较低的焊接冷裂纹敏感性,焊接性能优良。

超细化低碳贝氏体钢焊接性能的研究

针对超细化低碳贝氏体钢，采用裂纹敏感性指数Pcm斜Y坡口接头裂纹率和模拟粗晶热影响区（CGHAZ）的硬度等参数评价了焊接冷裂纹倾向，研究了不同线能量下模拟CGHAZ和气体保护焊（MIG）接头的组织结构和力学性能。实验结果表明：钢的焊接淬硬倾向低，预热温度50℃以上可完全避免焊接冷裂纹产生；采用14～25kJ／cm的小线能量焊接时，CGHAZ由原奥氏体晶内不同位向的贝氏体铁素体板条束和少量粒状组织构成，具有较高的抗冲击脆断性；与YS800焊丝配套的气体保护焊接头力学性能优异。