Nb对HS690镍基合金焊丝熔敷金属结晶裂纹的影响

采用可调拘束试验,初步研究了Nb元素对HS690焊丝熔敷金属结晶裂纹的影响。试验结果表明:含Nb焊丝熔敷金属的临界应变速率低、最大裂纹长度大和结晶裂纹敏感性大。

一种Ni-Cr-Mo镍基合金焊丝凝固过程元素偏析及相转变规律研究

为了对Ni-Cr-Mo镍基合金焊丝进行成分优化设计,本文通过热力学模拟计算方法研究了镍基合金焊丝凝固过程元素的偏析规律,并分析了合金元素对析出相的影响。研究表明:镍基合金焊丝平衡态主要的析出相为γ、M_(6)C、P和μ相;在非平衡凝固状态下,随着凝固过程的推进从液相中析出M_(6)C、P和σ相;随着Cr含量的增加,μ相的初始析出温度和析出量降低,P相的析出温度区间扩大且析出量增加;Mo含量的增加提高了μ相的初始析出温度,扩大了P相的析出温度区间,但对μ相的析出量无明显影响;M_(6)C碳化物的析出温度和析出量则主要受C元素含量的影响;Cr、Mo和W含量的增加不仅改变了TCP相的析出温度区间和析出量,而且提高了M_(6)C型碳化物的初始析出温度。

焊接工艺对690镍基合金焊丝熔敷金属高温失塑裂纹敏感性影响研究

针对690镍基合金熔敷金属高温失塑裂纹敏感性问题,采用基于Gleeble-3500热力耦合试验机的STF试验,开展焊接工艺对国产化690镍基合金焊丝WHS690M熔敷金属高温失塑裂纹敏感性的影响研究,并与进口Inconel 52M焊丝试验结果进行对比分析。试验表明,熔敷金属高温失塑裂纹最小临界应变出现在1 050℃附近,焊接热输入对最小临界应变影响较小,相比于大面积堆焊熔敷层,对接焊缝熔敷金属临界应变降低,高温失塑裂纹敏感性提高。

国产ERNiCrMo-3镍基合金焊丝热加工成型技术研究

针对镍基合金焊丝在成分控制、工艺制造稳定性、外观成型质量等方面均与进口产品存在较大差异的现象,通过ERNiCrMo-3镍基合金焊丝成分设计优化、VIM+ESR和VIM+VAR双联冶金、锻造+热轧的热加工成型技术以及退火工艺调整,使成品焊丝达到较高的纯净度和均匀度。同时利用SEM、EDS、显微硬度等组织表征手段对成品焊丝的化学成分、微观结构和力学性能做出详细分析。结果显示,成品焊丝各项指标均达到国内外标准要求。文中涉及的双联冶金技术和退火工艺技术为镍基合金焊丝的工业生产提供了技术指导,并适用于其他特殊合金焊材的生产和应用推广。

不同焊接工艺对镍基合金焊丝焊缝金属抗拉强度的影响

本文针对核岛主设备用INCONEL 690镍基合金焊丝,通过焊接工艺试验,获得了不同焊接工艺对INCONEL 690焊丝焊缝金属抗拉强度的影响规律,同时获得了焊后消应力热处理对其的影响规律。

核电设备用690镍基合金气体保护焊丝国产化研究

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状,开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求,焊接工艺性良好,在不同焊接规范参数下,焊缝金属室温及高温力学性能波动较小,350℃抗拉强度≥485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估,并结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明,焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050℃附近,进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%,WHS690M最小临界应变约为3.2%。

不同焊丝TIG焊SUS316L/15CrMo异种钢接头的显微组织与力学性能

分别采用ERNiCrMo-3镍基合金焊丝和ER309不锈钢焊丝,通过钨极惰性气体保护(TIG)焊工艺对SUS316L不锈钢和15CrMo低合金钢进行异种钢焊接,对比研究了2种焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:采用ERNiCrMo-3与ER309焊丝所得焊缝的凝固模式分别为奥氏体与奥氏体-铁素体凝固模式,凝固组织分别为完全奥氏体组织与奥氏体-铁素体混合组织;相较于ER309焊丝,使用ERNiCrMo-3焊丝可以抑制15CrMo钢侧焊接过程中的碳元素扩散,获得具有更高抗拉强度和断后伸长率的焊接接头;2种焊接接头的峰值硬度均出现在15CrMo钢侧的粗晶热影响区,采用ERNiCrMo-3焊丝所得焊缝因存在Laves相,硬度比采用ER309焊丝时高出30 HV左右。

蒸汽发生器下封头接管与安全端焊接工艺研究

蒸汽发生器下封头接管与安全端焊缝属于典型的异种钢焊缝。采用目前常用的奥氏体不锈钢焊丝和镍基合金焊丝分别进行焊接试验,对比分析两种焊接材料对接头热影响区力学性能和组织的影响。结果表明:两种材料接头的拉伸和弯曲性能良好,均能满足各自的标准要求,但该焊缝处于高辐照的工况,选用镍基合金焊材更有利。

钨极氩弧焊热输入与面积稀释率关系的探讨

针对传统热输入、功率比公式存在不够细化等不足,采用公式推导、材料热物理性能计算等手段,对钨极氩弧焊(Gas Tungsten Arc Welding,GTAW)焊接热输入与面积稀释率的关系进行了研究,初步建立了基于焊接热输入预测镍基合金焊缝稀释率的公式,并进行了试验验证。利用公式推导,得到利用有效热输入Q_(eff)预测稀释率的公式δ_(area-pre)=[μ_(m)(Q_(eff)-Q_(fm))/μ_(m)(Q_(eff)-Q_(fm))+Q_(fm)]×100%。计算等效面积A_(fm-calc)与实际测量结果A_(fm-test)基本一致,利用不同焊接速度下试验结果反推计算出熔化系数μ_(m)=0.12±0.03,试验验证结果表明,预测的稀释率与测量结果误差在±5%以内,吻合度较好。

自航式绞吸挖泥船耳轴堆焊工艺性能试验

采用熔化极气体保护焊,在5000kW铰刀功率自航式绞吸挖泥船耳轴端外衬套内壁进行镍基合金堆焊,并对堆焊接头进行焊接工艺性能试验。结果显示:采用CHMNiCrMo3焊丝并选取适当试验参数焊接的堆焊接头其焊缝成形、硬度、宏观腐蚀形貌、探伤等均满足客户及相关技术规范的要求。此镍基焊材及堆焊工艺已应用于自航式绞吸挖泥船的生产制造中,效果良好。