轧制组织对304L/Q345R复合板焊接裂纹敏感性的影响规律

复合板热轧过程中的组织演变、界面元素扩散以及脆性相析出,对其焊接质量有着重要影响.一些焊接性评定方法在测试裂纹敏感性时并不会开裂,所以将筋板拘束裂纹敏感性试验方法用于研究轧制组织对304L/Q345R复合板裂纹敏感性的影响规律.在拘束应力与热处理条件相同时,通过在板厚方向不同位置开设坡口进行焊接裂纹敏感性试验,来反映不同轧制组织特征对焊接裂纹敏感性的影响.结果表明,当复合板基层中有脱碳层时,开X型坡口,钝边位于碳钢层与不锈钢层交界处,裂纹率为0;当基层组织中有轧制带时,开X型坡口,钝边位于碳钢层1/2处,裂纹率为0;当基层组织中出现马氏体时,开V型坡口,钝边位于碳钢层底部,裂纹率为11.3%,裂纹长度为69 mm.焊接裂纹为液态薄膜造成的结晶裂纹,裂纹出现在焊缝中心位置,裂纹两侧为均匀的柱状晶组织.裂纹附近存在S、P元素的聚集,以及大量Si、Mn元素以非金属形式析出的夹杂和偏析,增大了热裂敏感性,导致裂纹的萌生和扩展.

550℃热处理对Q345R/316L复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响

为了研究550℃时的热处理工艺对复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响,本研究对首钢公司生产的13 mm+3 mm厚的Q345R/316L复合板进行了焊接。复合板焊接后对接头进行了550℃保温2 h的热处理,分别对热处理前后的残余应力及耐晶间腐蚀性能进行了测试。研究发现,该热处理工艺处理后的复合板焊接头碳钢侧的最大残余应力降低了58%,不锈钢侧降低了27%。复合板不锈钢焊缝区经热处理后,组织出现碳化铬析出,导致了晶间腐蚀性能不合。

Q345R/316L复合板双面焊接工艺优化及其接头性能研究

为了研究(13+3)mm厚Q345R/316L复合板的焊接性及对其接头变形的控制,试验选用3种焊条进行了焊接工艺的优化研究。研究发现,复合板对接焊采用非对称X形坡口时,试板焊后的变形量小于对称X形坡口的焊接试板。研究通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、抗剪切试验评价了该复合板焊接接头的力学性能;通过晶间腐蚀试验评价了复合板不锈钢侧焊接接头焊缝区的抗晶间腐蚀性能。结果表明,Q345R/316L复合板焊接接头力学性能及其不锈钢侧焊缝的抗晶间腐蚀性能都达到技术标准要求,能够很好地满足用户的使用要求。

Q345R/316L复合板镍基焊接接头性能

采用TIG和SMAW焊焊接Q345R/316L双金属复合板。利用光学显微镜、电子显微探针、力学性能测试等分析手段研究复合板焊接接头显微组织、主要化学元素分布和力学性能。结果表明,采用THNi317焊条所获得的焊接接头组织主要为奥氏体和少量δ铁素体。基层焊缝熔合线处无明显合金元素稀释,同时未形成脱碳层。焊接接头力学性能良好,无缺陷,平均抗拉强度为519 MPa,焊缝、熔合线与热影响区的冲击功分别为77 J、116 J、69 J,焊道硬度均低于350 HV_(10),满足性能要求。

Q345R+S32168复合板压力容器的焊接工艺研究及应用

根据承制设备的结构,从材料分析、焊接材料及焊接方法选择、焊接工艺评定、焊接过程控制措施等方面,通过理论分析与现场生产的结合,对Q345R+S32168不锈钢复合板压力容器上的焊接工艺进行研究,并将研究成果在承制设备上成功进行应用。

碳在热轧316L、310S奥氏体不锈钢-0.16%C Q345钢复合板界面的扩散行为

0.017%C 316L/0.076%C 310S钢与0.160%C Q345钢复合坯经1 200℃2 h加热,开轧1 150℃,终轧1 000℃,道次压下量20%~25%,轧制5道次,轧成试验用复合板。采用Thermo-Calc软件计算了复合板中不锈钢的伪二元平衡相图,得到了316L和310S钢在轧制温度下析出碳化物的临界碳含量分别为0.082%和0.076%,并利用菲克第二扩散定律对碳在热轧不锈钢-低碳钢复合板中的浓度分布进行分析计算,据此得出316L钢和310S钢碳的扩散距离分别为10μm和12μm(碳在316L钢中扩散距离为7μm),并与草酸腐蚀试验结果基本相符。复层用316L钢的复合板的耐蚀性优于310S钢。

不同热轧压下率对06Cr13/Q345R爆炸复合板微观组织和拉伸断口的影响

采用不同热轧压下率,对06Cr13/Q345R爆炸复合板进行了轧制实验。采用超景深显微镜和扫描电镜(SEM)分别对不同热轧压下率的06Cr13/Q345R爆炸+轧制复合板微观组织和拉伸断口进行了研究。结果表明:轧制后的06Cr13/Q345R爆炸复合板消除了爆炸产生的熔化区、空洞等缺陷;随着轧制压下率的增大,复合板的微观组织细化程度增加;热轧后,拉伸断口都是延性断裂,有非常明显的大量韧窝。

Q345R+0Cr13Al复合板椭圆封头分片制造研究及应用

本文阐述了材质为Q345R＋0Cr13Al复合板大型椭圆封头分片制造工艺全过程。通过对工艺、焊接等方面采取适当的控制措施,做到了有效防止焊接变形、确保封头拼装各项尺寸及指标符合国家有关标准的要求,为进一步了解掌握特殊材料复合板的制造工艺、焊接工艺和相关要点提供了可借鉴的经验。

变形率对316L/Q420不锈钢复合板界面结构和结合性能的影响

利用Gleeble-3800热模拟试验机制备了316L/Q420不锈钢复合板试样,采用拉伸试验、显微硬度仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针等研究了变形率对316L/Q420不锈钢复合板界面结构和结合性能的影响。结果表明:316L不锈钢复层组织为奥氏体,Q420基层组织为贝氏体(B)+少量针状铁素体(AF),脱碳层(DL)组织为贝氏体(B)+多边形铁素体(PF)+少量针状铁素体(AF)。界面区域由渗碳层(CL)、过渡层(TL)和脱碳层(DL)组成,各层硬度分布规律为过渡层>渗碳层>脱碳层。原始界面(OI)上存在孔洞和SiMn氧化物,随着变形率增加,其形貌由不连续线状转变为球状颗粒,比例由36%降低至4%,渗碳层、过渡层和脱碳层的厚度逐渐降低,晶粒得到细化,过渡层的硬度峰值增加,复合板的抗拉强度先增加后趋于稳定,伸长率增加。复合板界面存在元素扩散行为,随着变形率的增加,Cr、Ni、C等元素的扩散层厚度逐渐减小。

退火温度对爆炸焊316L/Q370复合板性能与微观结构的影响

通过爆炸焊接的方法复合316L/Q370板材,并对该复合板进行不同温度退火处理,以研究不同退火温度对复合板性能与微观结构的影响。结果表明:600℃与920℃下,随着温度升高,屈服强度、抗拉强度逐渐降低,但伸长率随温度升高而增大;Q370钢的组织为F+P,316L钢的组织为A,结合界面呈正弦波状;退火处理后Q370钢的组织有所变大,316L钢的组织无影响;扩散层厚度变宽,但不会降低其力学性能;退火后显微硬度均明显下降,且退火温度越高,显微硬度下降的越多。综合考虑得出600℃为合适的退火温度。

爆炸-轧制TA1/Q345R复合板的组织与性能

采用爆炸-轧制法制备了TA1/Q345R复合板,并通过拉剪试验对其结合性能进行了测试。借助光学显微镜观察了结合界面附近的显微组织,并利用扫描电镜(配X射线能谱仪)分析了拉剪试样钢侧的断口形貌。结果表明,与爆炸复合板相比,爆炸-轧制复合板的界面结合强度大幅降低,主要原因是结合界面形成了大量脆性中间相,为复合板的断裂失效提供了裂纹源。爆炸-轧制复合板结合界面为平直型界面,界面附近钢侧的微观组织特征有轻微的带状组织、铁素体粗晶区以及多种脆性中间相。剪切应力作用下,爆炸-轧制复合板主要沿轧制形成的原始表面分离,同时含有解理断裂和硬脆相破碎等特征。

Q345R/316L蛇形轧制复合应变及曲率研究

为解决同步轧制工艺制备复合板时出现的结合强度低和板材弯曲等问题,提出了同径异速蛇形轧制复合工艺。采用Deform-2D平台对碳钢Q345R/不锈钢316L蛇形轧制复合过程进行模拟,获得了变形及微观组织,对结合面等效塑性应变、弯曲曲率和晶粒大小进行了对比分析与研究。研究结果表明,与同步轧制相比,蛇形轧制能够显著提高复合板结合强度、降低弯曲程度并细化晶粒;在一定工艺参数范围内,结合面等效塑性应变随着初始层厚比、辊速比及工作辊直径的减小,压下率的增大而显著提高;在相同的工况下,当辊速比为1.20时,复合板接近平直状态;这为工业生产中制备性能优异且板形平直的复合板材提供技术支撑。

Ta1+TA1+Q345R复合板的焊接研究及应用

通过焊接性分析及焊接工艺评定试验掌握钽合金的焊接特点及焊接热输入对焊缝性能的影响,并结合Ta1+TA1+Q345R复合板的焊接难点,选择合适的焊接热输入、制定合理的坡口型式和焊接措施;通过焊缝模式试验,解决钽复层的保护和防护以及克服钽材和钢材的熔点悬殊的难题,避免焊缝烧穿、开裂等缺陷,保证了钽复层的焊接质量并成功应用在生产实践中。

热轧对06Cr13/Q345R爆炸复合板界面微观组织和元素扩散的影响

利用电子背散射衍射（EBSD）和扫描电子显微镜主要分析了不同轧制压下率（0%、15%、30%、40%、50%、60%）下06Cr13/Q345R爆炸复合板界面的组织演变。结果表明：复合板界面存在接近50～80μm厚的爆炸复合的冲击区域,界面两侧06Cr13和Q345R的晶粒尺寸细小且均匀。在热轧后,06Cr13侧面的爆炸焊接影响迅速减弱,Q345R侧面的爆炸复合影响缓慢减弱。随着压下率的增加,两种材料显著地结合在一起,界面峰谷之间的元素扩散距离先增大后减小并趋向一致。

轧制压下率对热轧NM360/Q345R复合板界面组织的影响

借助OM、SEM和EBSD分析了27%、51%、69%、82%轧制压下率的NM360/Q345R复合板的界面微观组织、界面元素分布及缺陷成分。研究发现:随压下率的增大,近界面处晶粒变得细小,基板和复板晶粒尺寸差异减小,趋于一致。在27%和51%轧制压下率时,界面处存在夹杂物等缺陷,缺陷是Si、Mn与O反应生成Si和Mn的氧化物;在热轧制变形时,随着累积变形程度加大,界面元素扩散加剧,氧化物破碎、弥散;在69%和82%轧制压下率时,界面处未检测到明显的氧化物缺陷,界面处存在贯穿界面、融为一体的铁素体组织。

Q235B+TP316L不锈钢复合板焊接工艺研究

为防止凝汽器中凝结水对管板的腐蚀,凝汽器汽水侧端板采用不锈钢复合板。根据某项目汽水侧端板不锈钢复合板的焊接施工实践,介绍了厚(55+5)mm的Q235B+TP316L不锈钢复合板的焊接工艺。焊后产品运行状态表明,整个Q235B+TP316L不锈钢复合板的焊接接头力学性能良好,且具备较好的耐腐蚀性能,其堆焊层起到了很好的隔离作用,保证了管板的使用条件。

不同轧制压下率对热轧NM500/Q345/NM500复合板界面微观组织的影响

轧制压下率是影响复合板界面结合质量的重要因素之一。本文研究了轧制压下率对NM500/Q345R/NM500复合钢板界面微观组织的影响。借助光学显微镜、扫描电镜分析了压下率分别为30%、50%、70%的复合板界面微观组织、界面元素分布和缺陷成分。结果表明:随压下率的增大,晶粒变得细小,两侧组织差异减小,铁素体和珠光体分布得更均匀,珠光体的含量增多;当压下率为30%和50%时,复合板界面存在孔洞和颗粒状缺陷,缺陷处为Si和Mn的氧化物和部分硫化物,界面的氧化物随变形程度增加逐渐破碎,数量减少,尺寸也越来越小,当压下率为70%时,复合板界面组织和元素分布均匀,无明显的孔洞缺陷。

Q245R/316L与Q345R/316L电偶对在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀

针对石油化工行业异种金属联合使用产生的电偶腐蚀情况,采用电化学方法,研究了Q245R/316L和Q345R/316L电偶对在3.5%Na Cl溶液中的电化学行为。结果表明:316L不锈钢自腐蚀电位远高于Q245R碳钢和Q345R低合金钢的自腐蚀电位,偶接后会发生电偶腐蚀,且Q345R/316L电偶对发生电偶腐蚀倾向略大于Q245R/316L;316L不锈钢易钝化,而Q245R碳钢和Q345R低合金钢则比较活泼;316L不锈钢受钝化产生的钝化膜的影响,开路电位下测得的自腐蚀电位值一般比采用动电位极化测量的值大;Q345R/316L电偶对发生电偶腐蚀比Q245R/316L电偶对严重;电偶腐蚀效应的大小是:Q345R/316L>Q245R/316L。

304/Q345R复合板焊接温度场和应力场的数值模拟研究

基于三维数值模拟软件Visual—weld,建立数值模拟的材料属性、热源模型、数值模型、熔池参数,对304/Q345R复合板的焊接温度场和应力场进行了数值模拟。通过X射线衍射法、盲孔法试验对数值模拟的应力值进行验证。结果表明:最大纵向残余应力值要高于最大横向残余应力值;复层最大拉应力值出现在焊接热影响区,而基层侧的最大拉应力值出现在焊缝中心处,模拟结果与试验结果吻合良好。

关于复合板(Q235+316L)焊接的探讨

淮安盐化厂真空制盐技改工程的四台蒸发罐、两台搅拌器、一台沸腾床及其它辅助设备,其主材均是Q235+316L复合板,厚度为(14+2)mm和(6+2)mm,根据焊接此种复合板易出现的问题及解决方法作充分准备,并且边施工边改进工艺及其它条件,使整个设备制作过程顺利进行,通过无损检测,焊缝质量相当好,90‰。是一级片,无三级片,且无返修现象。首先,在制定工艺时考虑这复合板焊接主要存在以下问题:1、焊缝易产生结晶裂纹。