高温停留时间对X80管线钢焊缝粗晶区组织与性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及M/A组元组成。随着高温停留时间的增加,碳氮原子扩散速度增加,成分更加趋于均匀化,粒状贝氏体和贝氏体铁素体交错分布程度增加,M/A岛状组织以及碳氮化合物分布更加弥散,粗晶区韧性值逐渐增加,当高温停留时间为18 s时,粗晶区冲击性能最佳,-10℃的冲击吸收能量为288 J,硬度值适中,为270 HV0.3。当高温停留时间大于18 s时,粗晶区冲击吸收能量有所下降,硬度值增大。高温停留时间为8 s时,粗晶区韧性最低,冲击吸收能量仅为49 J,硬度值最高,为283 HV0.3。

大热输入对焊条电弧焊低合金钢力学性能的影响

本工作研究了用E9015-B3焊材焊接ZG15Cr1Mo1V低合金钢的接头在大热输入条件下的组织与综合性能。结果表明:热输入的变化对焊接接头有一定的影响,随着热输入的增加,高温停留时间更长而冷却速度也降低,焊缝主要强化元素Cr、Mo等呈下降特征,焊缝出现明显的块状铁素体和粗大的贝氏体组织,降低了接头的常温和高温抗拉强度,其中当立向上焊接摆幅在30~50 mm时,焊接点热源对固定位置的高温停留时间影响最大,此时焊缝的综合力学性能最差。为了保证产品焊接接头的质量,需要在一定程度上控制焊接热输入,尤其需要在焊接摆幅为30~50 mm时选择较小的焊接电流。

高参数汽轮机材料焊接裂纹的形成机理与控制

620℃等级汽轮机转子用13Cr9Mo1Co1NiVNbNB(FB2)材料是一种新型9Cr马氏体耐热钢,通过合理控制B、N含量,提高了高温蠕变强度。该材料焊接热影响区易出现随机分布的微裂纹,本文通过Gleeble热模拟试验获取该材料的塑性回复温度高达1 150℃,具有较大的液化裂纹倾向,采用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对母材进行分析,结果发现母材随机分布少量Laves相,在高温区的液化共晶反应形成沿晶分布的液化膜,在焊接应力作用下形成液化裂纹。通过降低焊接热输入、控制预热温度和层间温度,以减少焊接热循环中的高温停留时间,有效控制了液化裂纹的产生,提高产品质量。

壁厚对X80管线钢焊接热循环参数的影响

焊接热循环参数对热影响区组织影响显著,决定焊缝性能.本文采用数值模拟的方法研究了壁厚对X80管线钢焊接热循环参数的影响,结果表明,壁厚的增加对冷却时间t8/5、高温停留时间t_H和峰值温度影响显著,当壁厚由8mm增加到16 mm时,粗晶区冷却速度增加到4.4倍,高温停留时间减少9.1 s,峰值温度下降182℃.增大热输入会延长粗晶区高温停留时间t_H,增大峰值温度,但对冷却时间t8/5改善不明显;焊前预热能够增加高温停留时间和峰值温度,并大幅降低粗晶区冷却速度,当预热温度达到200℃,粗晶区冷却时间t8/5增大到原来的的2.9倍.所得结论对管线钢焊接热影响区组织成分、焊缝性能的预测具有指导意义.