表面纳米化对SS400钢焊接接头应力腐蚀性能的影响

采用高能喷丸技术在SS400钢焊接接头表面层上制备纳米结构,利用透射电子显微镜分析研究了表面纳米晶层的结构特征,并利用XRD对高能喷丸表面纳米化处理后表面层残余应力进行了分析.同时,应用慢应变速率拉伸试验研究了SS400钢焊接接头在敏感腐蚀介质硝酸盐溶液(98℃±3℃温度下,57%Ca(NO3)2+3%NH4NO3)中的应力腐蚀(SCC)行为.结果表明,经过高能喷丸处理后,试样表层的晶粒可细化至大约10 nm,且在表面形成残余压应力;高能喷丸表面纳米化可以提高SS400钢焊接接头抗硝酸盐溶液SCC性能.

SS400钢焊接接头表层组织纳米均一化及硬度均一化处理

采用高能喷丸技术对 ＳＳ４００钢焊接接头的表面层进行处理 利用 ＸＲＤ，ＴＥＭ，ＳＥＭ对处理后的表面层进行结构表征，同时测量了高能喷丸引起的硬度变化 结果表明，高能喷丸处理可使焊接接头的表面层形成尺寸均匀、取向随机分布的纳米晶；焊接接头三个区域的纳米层硬度一致，且远高于高能喷丸处理前样品的硬度，实现了 ＳＳ４００钢焊接接头区表层组织纳米均一化和硬度均一化 表面纳米化对材料表面的强化有着重要的贡献。

SS400钢焊接接头抗断性能的数值评估

SS40 0钢是一种超细晶粒、超纯净、具有优良综合力学性能的新一代钢铁材料 ,其焊接结构性能的研究对其推广应用具有重要的意义。文中通过数值分析方法 ,以SS40 0母材性能为参照 ,对其实际焊接接头的抗断裂性能进行评估。采用MARC商用软件 ,对不同中心贯穿裂纹尺寸的SS40 0母材及其实际焊接接头拉伸板模型进行三维有限元计算和拉伸过程模拟。焊接方法为脉冲熔化极混合气体保护焊 ,焊接板的中心裂纹处于焊缝与热影响区之间的熔合区。用作比较的母材板的裂纹尺寸和位置、网格划分、边界条件等与焊接板完全相同。根据计算结果 ,分析焊接接头力学不均匀性对应力应变场的影响 ,并依据全面屈服理论对断裂参量CTOD进行分析比较。结果表明 ,焊接接头的CTOD值均低于同裂纹尺寸的纯母材。因此 ,该焊接接头拉伸板的抗断性能应优于纯母材。

焊接工艺对25mm厚SS400钢焊接接头力学性能的影响

本试验采用FCAW,SMAW和SAW 3种不同的焊接工艺对25 mm厚的SS400超细晶粒钢板进行焊接,研究了采用不同焊接工艺参数和焊材时焊接接头的力学性能及断裂模式。试验结果表明,采用FCAW,SMAW和SAW 3种焊接工艺,焊接接头力学性能均良好,FCAW和SAW接头的拉伸断裂位置都在SS400母材区,而SMAW焊接接头仅打底层试样拉断在焊缝且为韧性断裂,断面存在的夹杂物为氧化物;3种焊接工艺接头的显微硬度整体上都以焊缝为中心呈对称分布,在焊缝区域达到最大值,逐渐向两侧递减,SAW焊缝中心的硬度约比FCAW和SMAW焊缝的高25%左右。

焊接参数对超细晶粒钢SS400焊接接头组织和硬度的影响

分别采用J442（／％：≤0．12C、0．3—0．6Mn）、J506（／％：≤0．12C、≤1．6Mn）和J507（／％：≤O．12C、≤1．25Mn）焊条对7mmSS400钢板（／％：0．18C、0．04Si、0．43Mn、0．022A1、0．002Ca）在热输人6～14kJ／cm下进行手工电弧焊实验，并通过光学显微镜和显微硬度计观察和测试焊接接头的组织和硬度。结果表明，随焊条合金元素含量的增加，焊缝组织中针状铁素体量增加，当热输入≤10k,J／cm时，焊接热影响区粗晶尺寸变化不大，当热输入大于10kJ／em时，粗晶尺寸明显增大；不同焊接工艺焊接接头的显微硬度均高于母材的显微硬度，没有接头软化现象。

SS400钢中厚板焊接热影响区宽度的有限元分析

应用数值模拟技术建立了SS400钢中厚板焊接有限元模型,采用生死单元技术结合体生热率热源模型,在不同热输入下对其焊接热循环过程进行模拟计算,根据模拟得到的特征温度值进而得到不同热输入下热影响区宽度的变化规律,并将模拟结果与试验结果进行对比验证。结果表明:过热区宽度受热输入变化的影响较小,但不完全重结晶区宽度随热输入的增加几乎成线性增长;焊接热循环曲线模拟值与试验值的误差小于4.5%,热影响区宽度模拟值与试验值基本吻合,证明了建模及加载的准确性。

SS400钢对接接头表面纳米化及其对疲劳强度的影响

采用高能喷丸技术对SS4 0 0钢对接接头的表面进行处理 ,利用X射线衍射和透射电镜对表层进行结构表征 ,并测量了对接接头表层硬度、残余应力和疲劳强度的变化。结果表明 ,高能喷丸处理可以在对接接头的表面形成尺寸均匀、晶粒取向呈随机分布的纳米晶组织 ,从而消除了对接接头表层组织的不均匀性 ;纳米结构表层的硬度明显高于心部 ,其内部残余应力为压应力。这种压应力纳米强化层可以明显地提高对接接头的疲劳性能。

SS400焊接接头组织性能研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸等分析测试手段,研究了SS400焊接接头的显微组织和性能.结果表明:热影响区过热区晶粒粗大,显微组织主要为粗大的先共析铁素体,使过热区软化,引起焊接接头断裂;热影响重结晶区综合力学性能好,显微组织主要是均匀细小的铁素体+珠光体,且保留了母材轧制态的带状分布特征,实验过程中变形抗力增大,使得强度明显提高;SS400焊接接头拉伸断口形貌为韧窝状,韧窝形状大小不一,分布广泛,其中,大的韧窝尺寸较大且深度较深,为典型的韧性断裂.

短流程钢SS400CL的焊接性分析

以短流程钢SS400CL应用于汽车车轮为目的,将其与普通流程钢SS400在埋弧自动焊的条件下进行了焊接性试验。通过对比分析两种不同材质在相同焊接规范下,焊后接头处的组织、断口和力学性能变化情况,确定短流程钢SS400CL应用于汽车车轮的可能性。测试结果表明,SS400CL钢焊后接头处强度略有上升,塑性下降,韧性基本保持不变,可以作为车轮钢使用。

动车用Q345A与SS400P异种钢焊接工艺研究

对用于300km/h动车的Q345A与SS400P异种钢的焊接性、焊接材料和工艺进行了研究。对焊接接头进行了力学性能试验,为Q345A与SS400P异种金属焊接工艺制定提供了依据。

SS400钢焊接材料试验分析

本文探讨了SS400钢替代国产Q235B钢在焊接过程中的焊材选择问题.基于等强匹配的原则,对母材为SS400钢的焊接材料进行了选择,在保证焊接质量的前提下,这对于降低成本、简化工艺,有着十分重要的意义.

焊接工艺对超细晶钢SS400焊接接头组织及硬度的影响

研究了不同焊接工艺对SS400钢X形坡口焊后不同区域显微组织与显微硬度的影响。结果表明,当采用酸性焊条热输入小于20 kJ/cm进行焊接时,熔合区大量铁素体、下贝氏体与母材原奥氏体相互交织,母材与焊缝金属连接性较好,但焊缝针状铁素体粗化且过热区出现大量上贝氏体。采用碱性焊条热输入为30 kJ/cm焊接时,焊缝内形成均匀细小的铁素体和无碳粒状贝氏体组织,焊后性能相对较好。此外,X形坡口第2道焊的焊接热作用对首道焊的高硬度组织有明显改善。