船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢埋弧焊焊丝焊剂CHW-SMn/CHF610的研制

通过实验研制了一种-196℃超低温船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢埋弧焊焊丝焊剂CHW-SMn(φ4.0)/CHF610,焊剂为氟碱型CaF_(2)-CaO-MgO-Al_(2)O_(3)渣系,碱度BⅡW在2.5~3.5。该焊丝焊剂组合具有优良的焊接工艺性能,焊接电弧稳定,焊缝脱渣容易,焊缝成形美观。该焊丝焊剂组合焊缝金属力学性能稳定,屈服强度516 MPa、抗拉强度735 MPa、延伸率49.5%,-196℃冲击功KV2均值为125 J,且杂质含量低,具有良好的抗裂纹性能,完全满足超低温高锰钢LNG储罐焊缝金属的要求。

超低碳贝氏体钢及其焊接特性

超低碳贝氏体 (U L CB)钢采用极低的碳含量 ,充分利用 Mn、 Mo、Nb、Ni、Ti、B等元素的合金化作用 ,通过 U L CB组织获得了高的强韧性及优良的低温韧性 ;由于 U L CB钢碳含量极低 ,焊接性优良 ,焊接热影响区 (HAZ)韧性明显改善 ,裂纹敏感性显著降低。UL CB钢焊接时 ,焊缝金属是焊接接头的薄弱环节 ,研制开发超低碳贝氏体焊接材料是实现 UL CB钢焊接的关键环节。

低温材料09MnNiDR的焊接工艺

通过选用不同的焊材及不同的焊接参数,对低温材料09MnNiDR进行了一系列的工艺评定试验。指出了影响09MnNiDR焊接接头低温韧性的主要因素,并提出了焊接时应采取的工艺措施。

钢结构厚板对接焊缝低温冲击韧性试验研究

目前,国内建筑物在不断地超高层化以及超大型化,使得钢结构厚板的应用越来越广泛。厚度增大导致焊缝焊接热影响增大,同时焊缝的缺陷敏感性也相对更加显著,这些因素使得钢厚板焊缝韧性性能变差,特别是在低温环境中更加明显。因此,有必要研究钢厚板对接焊缝的低温冲击韧性。对150 mm厚钢板对接焊缝进行了低温下的冲击韧性试验研究,结果显示焊缝区和热影响区的冲击韧性均随温度降低而降低,而且热影响区的冲击韧性沿板厚度方向随表面到中心的位置变化而降低,这和母材的规律一致,但数值相对母材有所降低。同时,利用Boltzm ann函数对试验结果进行拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。试验结果表明:钢结构特厚板对接焊缝有较明显的低温脆性特征,要引起足够重视。

不同热煨工艺对X80级弯管焊接粗晶区组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟机模拟X80级弯管焊接粗晶区实际焊接热过程,并通过硬度测试、夏比冲击试验、扫描电镜观察等分析方法对不同热煨工艺处理前后的X80级弯管焊接粗晶区力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,X80级弯管焊接粗晶区组织主要以粗大的GB+BF为主,冲击功仅为67 J,焊接热循环高温热过程产生的粗大组织是导致焊接粗晶区低温韧性较差的主要原因。而在经过860℃淬火+550℃回火热煨处理后X80级弯管焊接粗晶区低温韧性得到显著改善,此时组织主要以细小的AF和BF板条为主,冲击功为201 J。弯管焊接粗晶区韧性改善主要得益于热煨过程中所产生的晶粒细化效应。因此,建议实际生产中选用860℃×10 min淬火+550℃×90 min回火作为X80级弯管热煨弯制的最佳工艺匹配。

稀土氧化物对低合金钢焊缝组织与韧性的影响

通过正交试验方法设计9组以稀土氧化物为添加剂的碱性焊条药皮成分,研究了在焊条药皮中添加的稀土氧化物种类和添加量对低合金钢焊缝组织与低温韧性的影响。试验结果表明,适量氧化镧、氧化铈和氧化钇的混合添加剂具有改善焊缝组织和提高焊缝低温冲击韧性的作用,在药皮中添加w(La2O3)0.7%,w(Ce2O3)1.0%和w(Y2O3)0.3%时,其焊缝低温韧性相对最好;氧化钇对焊缝低温韧性的影响程度明显高于氧化镧和氧化铈,而氧化镧和氧化铈对焊缝低温韧性的影响规律和作用程度基本相同。

09MnNiDR钢焊接性能试验

通过对低温贮罐用钢母材和焊接材料的选择及性能分析,确定了09MnNiDR钢焊接工艺,通过抗裂试验、焊接工艺评定、金相组织、焊接返修试验对其工艺进行评定和试验,均能满足09MnNiDR钢焊接性能和技术要求,证明所制订的焊接工艺可行,为设计制造本体材料为9MnNiDR钢的低温压力容器奠定了技术基础。

9%Ni钢焊接技术研究

以典型的9%Ni钢——ASTM A553TYPEⅠ钢板为研究对象,分析其焊接特点,采用SMAW、SAW、GTAW三种焊接方法进行了试板焊接试验,并采用V型缺口-196℃夏比冲击试验和-163℃ CTOD试验,辅助以金相试验进行了焊接接头低温韧性分析,焊接接头试验表明,其低温冲击功和焊缝CTOD值均优于相关的国际标准。

Q355C钢板超低温焊接接头组织与性能研究

为研究Q355C钢板的超低温焊接工艺,进行了-20℃超低温环境下的焊接工艺方案设计,并完成了相应的焊接工艺评定试验。对焊后Q355C钢板进行了焊接接头力学性能测试及金相组织观察分析。结果表明:25 mm厚Q355C钢板在超低温环境下,焊前进行40℃预热,层间温度控制在40~250℃之间,焊后进行250℃×2 h的加热和保温缓冷,焊接接头拉伸、弯曲等各方面力学性能满足规范要求;焊缝处金相组织为先共析铁素体(PF)+侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF);热影响区粗晶区晶粒粗大、硬度较高,但没有出现淬硬组织。

天然气深冷装置低温用钢焊接工艺研究及应用

在天然气深冷装置的安装施工中,采用了国产0Cr18Ni9不锈钢,这种钢材在深冷-196℃工况条件下,其焊缝的低温冲击韧性难以保证。就这种工况条件,制定了4种焊接工艺方案并进行了试验研究,确定采用药芯焊丝打底焊工艺。实践证明,该工艺达到了规范对低温冲击韧性的要求(低温冲击功为16J),无损探伤合格率达98%,节约了充氩所产生的材料费、工装费和人工费,是一项值得推广的焊接技术。

9Ni钢及其焊材的研究与应用

介绍了储存和运输液化天然气所用低温9Ni钢的发展历程,以及国内外常见9Ni钢的化学成分和力学性能。重点介绍了9Ni钢焊接过程中容易出现的问题,如热裂纹、冷裂纹、电弧磁偏吹等,给出了控制焊接热裂纹的措施。研制的埋弧焊剂CHF205配套焊丝CHW-Ni Cr Mo-3、焊剂CHF206配套焊丝CHW-Ni Cr Mo-4,焊接后焊缝脱渣容易,无夹渣、咬边、气孔等缺陷,且焊缝具有优良的塑性、韧性和抗裂性能。

低温下铁路钢轨铝热焊缝接头冲击韧性试验与断口分析

经济发展使寒冷地区铁路建设大规模开展,而钢轨长期低温服役,力学性能会受到影响.钢轨铝热焊缝接头同钢轨钢材一样,在低温下其冲击韧性变差,容易发生脆性断裂,因此需要对低温下的冲击韧性进行研究.在+20^-60℃温度范围内测量了我国常用钢轨焊剂ZTK-I(60U71Mn)型和ZTK-I(60U75V)型的U型缺口冲击功,试验结果显示2种焊缝的冲击功均随温度的降低而降低,同时在各个温度段的冲击功绝对值都较小.同时利用电镜扫描对微观形貌进行分析,显示出焊缝接头的脆性特征.研究结果表明:焊缝接头的韧性相对较差,铝热焊缝接头技术尚有继续研究改进之处.

电力机车低温用材选材研究

通过对一些钢材在低温下焊接性能的对比试验研究,提出了适合低温环境下(-50～50℃)运行的电力机车结构用钢钢种。

日本JFE公司开发的低温韧性优良的X80电阻焊管线管

概述了日本JFE公司开发的低温韧性优良的X80电阻焊(HFW)管线钢管的性能和特点。为了提高天然气和石油的输送效率,厚壁高强度的管线钢管逐渐被应用于高压管线的敷设。为进一步提高X80管线钢管用热轧卷板性能,研究了热轧卷板的组织、化学成分对强度和韧性的影响。在此研究基础上,JFE公司采用TMCP轧制工艺开发了具有细化析出物、没有珠光体或马氏体组织的超低碳贝氏体铁素体钢。采用所开发的钢制成的HFW管线钢管因其母材和焊缝具有良好的匹配性能,特别适用于低温环境。

机车在低温条件下钢件焊接材料工艺技术研究

就出口哈萨克斯坦机车在-40℃低温服役时的焊接技术难题进行研究,总结了大量的试验数据,最终确定了与哈车要求相适应的低温焊接材料、焊接工艺参数,为该车最终的焊接选材和焊接工艺提供了技术支持。

低温钢SA516Gr.60使用国产焊材的焊接工艺

在分析低温钢SA516Gr.60的化学成分、金相组织、力学性能和焊接性基础上,对低温钢SA516Gr.60焊接接头进行了常温拉伸和低温夏比冲击试验.试验结果表明,手工焊和埋弧焊采用合适的焊接规范时,选用国产焊材能够满足实际需要.

09MnNiDR钢的埋弧焊工艺评定

通过选用不同埋弧焊焊接参数,对09MnNiDR钢进行相应的工艺评定试验。指出了影响09MnNiDR钢埋弧焊接头低温韧性的主要因素,并提出了焊接时应采取的工艺措施。

低温环境液压元件现状与展望

低温液压元件广泛应用于特殊环境中,而环境温度变化对液压元件性能有显著影响,低温会导致液压元件启动与运行困难、压力损失增加、尺寸形变、寿命缩短等。归纳和分析了环境温度低于-20℃液压元件的使用场景、材料选取与加工、结构设计与优化、性能以及测试等。分析了低温液压元件在新材料、新工艺、低温性能测试技术发展、磁弹簧机构应用等方面的前景。可作为特殊环境下液压元件设计和分析的参考。

焊材匹配对低温弯管焊缝组织和低温冲击韧性的影响

针对低温弯管生产过程中焊缝金属韧性降低的问题,采用不同焊材匹配获得了3种不同成分的低温热煨弯管焊缝试样,并采用热模拟试验机研究了加热温度对热煨弯管焊缝组织和性能的影响。结果显示,3种热煨弯管在焊态条件下,焊缝的组织均以针状铁素体为主,且具有较高的低温冲击功,经模拟加热后,焊缝组织转变为针状铁素体、多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织,且随着加热温度的升高,针状铁素体减少,低温冲击功降低。随着Mn和Ni含量的增加,在较低加热温度条件下,焊缝组织中针状铁素体增加,低温冲击功较高,但在较高加热温度条件下,焊缝组织则转变为粗大的回火粒状贝氏体,低温冲击功降低。结果表明,为得到较好的焊缝低温冲击性能,加热温度宜在925℃以下。

SA516Gr.60钢国产焊材焊接接头组织性能研究

采用优选的国产焊材和焊接工艺,对低温钢SA516Gr.60进行手工电弧焊接。通过化学成分测定、显微硬度试验、弯曲试验、拉伸试验、低温夏比冲击试验、断口分析及金相组织检验,研究了焊接接头组织和性能。结果表明:焊接接头具有良好的强度和塑性及低温韧性;焊缝金属组织中大量的针状铁素体存在有利于改善焊缝的低温韧性。