保护漆层对10CrNiCu钢激光-电弧复合焊接质量的影响

激光-电弧复合焊工艺稳定性对外界因素变化极为敏感。为了解10CrNiCu钢板材表面保护漆对激光-电弧复合热源焊接质量的影响,采用4 mm厚10CrNiCu钢板进行平板堆焊试验,系统研究了板材表面保护漆打磨与否对焊接工艺稳定性、成形形貌、金相组织及力学性能的影响规律。结果显示,表面打磨焊件在焊缝两侧存在金属飞溅且个数较多,约为19个,未打磨焊件只在起弧端存在3个小尺寸飞溅;未打磨焊件焊缝熔宽约为5.80 mm,打磨焊件熔宽约为6.85 mm,在未打磨焊件焊缝横截面底部存在贯穿型气孔;两者焊接接头的焊缝组织均由针状铁素体和粒状贝氏体组成,但打磨焊件组织中粒状贝氏体数量更多,分布更为均匀;焊件保护漆打磨与否,其拉伸断裂区域均位于母材,断后延伸率约为21%,断裂行为均为韧性断裂;打磨焊件平均硬度为266 HV,未打磨焊件的平均硬度为236 HV,相差约12.7%。保护漆的存在有效避免了焊接过程飞溅在焊缝周围的附着,但使得熔池有效热输入降低,焊缝尺寸减小,工艺稳定性降低,且容易出现气孔等缺陷。

10CrNiCu钢气体保护自动焊接工艺研究

10CrNiCu钢属于船体高强钢,通过对7mm薄板开展气体保护自动焊试验,形成了平、立、横位置药芯焊丝气体保护自动对接焊工艺,解决了现场施工技术难点,提高了焊接生产效率。

10CrNiCu钢板脆化原因研究

对低温韧性严重偏低的10CrNiCu钢板的成分和微观组织进行了分析,结果表明,较低的w(Mn)/w(C)比值、过多的非金属夹杂物、严重的混晶现象以及细小弥散的铜析出相是导致钢材低温脆性断裂的综合原因。

阀杆用X6CrNiCu17-04钢棒断裂失效原因分析

某核电机组按RCC-M(2000版+2002补遗)采购的X6CrNiCu17-04阀杆在安装试验过程中,阀杆均发生了断裂。对断裂阀杆,进行化学成分、室温拉伸、0℃冲击试验和硬度复试、断口形貌和金相组织分析,结果表明断裂呈沿晶脆性断裂模式,室温拉伸和冲击试验结果均不满足规定要求。产生该问题的根本原因是由于RCC-M英文版的M5110在2000版至2007版及期间的补遗,均将该合金中的化学元素"铌"错写为"钒",直至2012版才进行了修正;由于化学成分错误,导致各项力学性能均不能满足设计要求。

水火成形工艺温度对10CrNiCu钢显微组织和力学性能的影响

为了研究不同水火成形温度对10CrNiCu钢组织及性能的影响,在标准水火成形工艺评定试板上进行了不同温度水火成形试验,每种温度采用三次重复下火试验。工艺试验结果显示,10CrNiCu钢经历678~983℃水火成形后,显微组织仍为铁素体与珠光体双相组织;随着水火成形温度升高,晶粒逐渐长大,且铁素体呈双峰分布,珠光体出现偏析和定向分布;随着水火成形温度升高,10CrNiCu钢的抗拉强度有所升高,而屈服强度、冲击功和硬度略有下降;当水火成形温度高于856℃时,10CrNiCu钢的焰道边缘处吸收冲击功与硬度均有所下降,且焰道边缘处附近硬度低于母材,最大下降幅度为18HV_(10),但均满足相关规范要求。研究表明,980℃水火成形后10CrNiCu钢仍有良好的服役性能,可以根据现场变形量的需求,选择合适的水火成形温度。

冷却工艺对10CrNiCu钢组织性能的影响

以10 mm厚10CrNiCu钢板为研究对象,采用横向拉伸、横向冲击以及金相显微组织观察试验,研究轧制后水冷、弛豫水冷和空冷对其组织性能的影响。结果表明,10 mm规格10CrNiCu钢,其冷却工艺采用轧后水冷能获得强韧性匹配更优综合性能。

回火温度对10CrNiCu钢性能的影响

以20mm厚10CrNiCu钢板为研究对象,采用横向拉伸、横向冲击以及金相组织观察试验,研究回火温度对其组织性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,钢板强度逐渐下降,冲击韧性逐渐提升。从强韧性最优匹配的角度选择出最佳回火温度为670℃。

脉冲电流对10CrNiCu钢的强化作用

通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机、维氏硬度计等研究脉冲电流处理后10CrNiCu钢显微组织及力学性能的变化,并与传统淬火处理进行对比。结果表明,经脉冲电流处理的10CrNiCu钢,显微组织得到明显细化,并且多相混合,具有良好的综合力学性能。随着脉冲电流密度的增加或作用时间的延长,10CrNiCu钢的显微组织由铁素体+珠光体转变为贝氏体+马氏体的混合组织,力学性能也随之提高。与传统淬火处理相比,脉冲电流处理后10CrNiCu钢具有更高的强度和硬度,且伸长率未降低。

370MPa级10CrNiCu铸钢连续冷却相变行为

采用Gleeble热/力模拟试验、结合金相及硬度分析结果绘制了370MPa级10CrNiCu铸钢连续冷却曲线。结果表明,10CrNiCu铸钢在较宽的冷却速度范围内存在粒状贝氏体组织,对于大壁厚铸钢很难通过热处理消除。铸钢在不同冷却速度下硬度的变化规律,可采用玻尔兹曼函数较好的描述。

连铸连轧10CrNiCu钢板厚度方向元素分布特征分析

采用激光原位分析技术,研究了连铸连轧10CrNiCu钢板中各元素在板厚方向的分布,结果表明:C在钢板下表面含量高,上表面含量低;P、S偏析微区弥散分布;Mn、Ni、Cr、Si基本沿板厚中心对称分布,为中心正偏析,Cu的分布最均匀。元素的偏析度基本与原子半径大小成反比关系,C的偏析度最大,P、S、Si偏析度居中,Mn、Cr、Ni、Cu的偏析度较小。

基于正交试验的10CrNiCu低合金铸钢热处理工艺优化

通过正交试验及方差分析研究了正火次数、回火温度、回火时间对10CrNiCu低合金铸钢力学性能和组织的影响。结果表明:多次正火能够细化晶粒,从而提升铸钢屈服强度并提升其低温冲击性能。提高回火温度及增加回火时间可使铸钢铁素体及偏析带内的贝氏体中的M/A岛发生回复,从而导致屈服强度大幅降低,并在一定程度上提升低温冲击性能。但回火时间过长,碳化物和纳米Cu颗粒析出量增加,尺寸增大,导致低温冲击性能的提升并不显著。采用900℃正火2次+630℃回火4 h的热处理方案时,铸钢的屈服强度保持在440 MPa,-40℃和-80℃ KV_(2)分别达到246 J和137 J的较高水平。