Q235B/SUS304螺旋冶金复合管埋弧焊接头的组织和性能

采用埋弧焊接(SAW)工艺对规格为φ610 mm×(6+1)mm的Q235B/SUS304螺旋冶金复合管(基层碳钢厚6 mm,复层不锈钢厚1 mm)进行了试制生产试验。利用OM,SEM研究了复合管焊接接头各区微观组织特征,并测试了焊接接头力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,研究开发的埋弧焊接工艺能有效抑制合金元素稀释,使得复合管复层焊缝金属合金成分保持在合理水平。复层焊缝金属微观组织为针片状奥氏体+条带状或蠕虫状铁素体,基层焊缝金属区微观组织为少量先共析铁素体+细小针状铁素体,碳钢焊缝热影响区(HAZ)为粗大魏氏体组织。试制复合管焊接接头抗拉强度平均值为478 MPa,0℃下焊缝和HAZ冲击吸收能量平均值分别为110 J和134.7 J;焊接接头正弯、背弯(弯轴直径d=35 mm)180°拉伸面无裂纹;高硬度值点分布于焊缝金属区,不锈钢侧硬度值处于244~297 HV10,碳钢侧硬度值则处于149~232 HV10。晶间腐蚀试验和电化学腐蚀试验结果表明,复合管复层焊缝具有优良耐腐蚀性能,电化学腐蚀速率为5.14×10^-4 mm/a,约为母材的60%。

SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头组织及性能

采用激光-CMT复合焊+埋弧焊的焊接工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行了生产试制,利用OM,EDS研究了复合管焊缝微观组织特征及合金元素分布,同时检验了焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,焊缝合金成分合理,合金元素稀释率低。内焊焊缝(CMT区域)微观组织为奥氏体+铁素体+碳化物析出相,内焊焊缝(LBW区域)微观组织为奥氏体+铁素体+马氏体,Q235B基层焊缝微观组织为铁素体+珠光体;焊接接头抗拉强度平均值为451 MPa,-10℃下焊缝及热影响区的冲击吸收能量平均值分别为167 J和236 J,焊接接头面弯、背弯180°拉伸面无裂纹(弯轴直径45 mm),焊缝硬度最高值为285 HV10;晶间腐蚀试验后,管体与焊缝弯曲180°拉伸面无裂纹(弯轴直径4 mm)。SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头的各项性能均符合相关标准的要求,能够满足饮用水输送工程的应用需求。

Q235B与304L异种钢焊接工艺评定

对氨回收塔用Q235B与304L的异种钢焊接进行了工艺评定;对弯曲试件产生裂纹的原因进行了分析;确定了符合JB 4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》要求的焊接材料和焊接工艺参数。

304/Q235B爆炸焊接不锈钢复合板的热处理工艺研究

以爆炸焊接的304/Q235B不锈钢复合板为研究对象,进行了不同的热处理工艺试验,分析了不同热处理工艺条件下不锈钢复合板的组织和性能,以探索适合爆炸焊接不锈钢复合板的热处理工艺。结果证明,304/Q235B不锈钢复合板不宜进行去应力退火,应进行固溶热处理。去应力退火后304/Q235B不锈钢复合板的塑性、韧性偏低,抗晶间腐蚀性能下降。304/Q235B不锈钢复合板固溶热处理温度不宜超过950℃。

Q235B/304复合板焊缝元素扩散分析与性能研究

采用SMAW焊接Q235B/304双金属复合板。利用光学显微镜和EDS分析焊接接头显微组织及合金元素分布,测试焊接接头力学性能。结果表明,焊缝组织主要为奥氏体和少量δ铁素体。碳钢侧熔合线附近C元素发生了少量扩散,Mo元素稀释明显,Cr元素有少量稀释,Ni元素未出现明显稀释。THNi317-THA062焊缝金属扩散层及不锈钢侧焊道未出现明显的C元素扩散和合金元素稀释。焊接接头平均抗拉强度为501 MPa,焊缝和热影响区冲击功分别为129 J和65 J,焊接接头各区硬度均低于350 HV_(10),满足技术指标和使用性能要求。

总压下率对热轧304/Q235B不锈钢复合板显微组织及性能的影响

采用真空热轧法制备了304/Q235B不锈钢复合板,研究了总压下率对不锈钢复合板元素扩散及剪切强度的影响。结果表明:采用加热温度1200℃、终轧温度950℃、终冷温度680℃、气雾冷却模式、总压下率90%轧制工艺得到的不锈钢复合板,纵向剪切强度达到360~375MPa,超过GB/T8165中Ⅰ级不锈钢复合板的剪切强度要求(210 MPa)71.43%;随着总压下率由70%升高到90%,304/Q235B不锈钢复合板界面元素扩散层深度呈线性减薄,由35.0μm降低至12.3μm;复合界面夹杂物尺寸由0.96μm降低至0.41μm,夹杂物主要为Si、Mn的氧化物和Cr3C2混合而成的。

Q235B/304双金属热轧复合卷板结合强度测试分析

为了分析Q235B/304热轧复合钢卷板的结合强度,采用OM、SEM、EDS和剪切试验研究了Q235B/304双金属复合钢卷板中部和尾部界面区微观组织结构和合金元素分布,并测试了界面剪切强度。结果表明,同一复合钢卷板,中部位置界面剪切强度值较高,平均值达350 MPa,尾部位置界面剪切强度较低,平均值仅为194 MPa。中部位置复合界面主要合金元素Cr、Ni扩散距离约为尾部位置的2~3倍,两部位结合界面处均存在Fe的高温氧化物,且尾部位置复合界面处大量存在尺寸约为1~2μm的空隙,对界面剪切强度有一定影响。

Q235B/304L复合板焊接接头组织与性能研究

采用SMAW焊接Q235B/304L双金属复合板,利用光学显微镜和EDS分析了焊接接头显微组织及合金元素分布,并且测试了焊接接头力学性能。研究结果表明,焊缝组织主要为奥氏体和少量δ铁素体,熔合线附近生成少量板条马氏体和魏氏体组织;碳钢侧熔合线附近Cr元素未发生明显稀释,Ni元素稀释明显,同时C元素发生了少量扩散;焊接接头抗拉强度为499 MPa,焊缝和热影响区冲击吸收功分别为103 J和59 J,焊接接头各区硬度不高于HV10350,均满足技术指标和使用性能要求。

SUS304+Q235B复合板卷冷轧工艺技术研究

以SUS304+Q235B热轧复合板卷为试验材料,利用单机架冷轧可逆轧机生产线,对SUS304+Q235B复合板卷进行了冷轧轧制工艺研究,分析了SUS304+Q235B复合卷冷轧变形规律及冷轧工艺控制技术,探讨了SUS304+Q235B复合板冷轧工艺参数,制定出一套适合生产实际的工艺方案。结果表明:单机架冷轧机组生产的SUS304+Q235B复合板界面结合良好,厚度尺寸和力学性能满足用户使用要求。

异种金属焊接构件腐蚀疲劳性能研究

选用SUS304不锈钢材料,采用MAG(135)焊接方法将其与低合金钢Q345B进行焊接,结合腐蚀疲劳环境加载装置研究了焊接件的腐蚀疲劳性能,并对断口进行电镜观察。研究发现腐蚀疲劳裂纹扩展源于表面腐蚀缺陷,且断口的腐蚀疲劳裂纹扩展区域、条带特征明显,为典型的腐蚀疲劳断裂。

焊接材料对双金属复合板焊接接头性能影响的研究

采用2种焊接材料焊接Q235B／304双金属复合板。利用光学显微镜和EDS分析了焊接接头显微组织和合金元素分布，并测试了焊接接头力学性能。研究结果表明，2种焊接接头焊缝组织主要均为奥氏体和少量6铁素体。THNi317焊接材料可以更加有效控制碳元素扩散以及铬和镍合金元素稀释。THNi317焊接接头比THA062焊接接头具有更好的冲击韧性。2种焊接接头抗拉强度和硬度均满足标准要求。

焊接材料对双金属复合板焊接接头性能的影响

为研究焊接材料对Q235B/304双金属复合板焊后性能的影响,采用手工焊条电弧焊方法焊接Q235B/304双金属复合板,焊接材料分别为THNi317焊条和THA062焊条。利用光学显微镜及EDS（X射线能谱仪）分析了焊接接头金相组织和合金元素在熔合线两侧的分布情况,并进行了焊接接头力学性能试验。结果表明,两种焊条的焊缝组织主要均为奥氏体γ和少量δ铁素体。THNi317焊接材料可以更加有效控制碳元素扩散以及铬和镍合金元素稀释。采用两种焊条获得的焊接接头抗拉强度和硬度均满足标准要求,但是采用THNi317焊条获得的焊缝和热影响区比采用THA062焊条获得的焊缝和热影响区具有更好的冲击韧性。