Cold Cracking of Flux Cored Arc Welded Armour Grade High Strength Steel Weldments

In this investigation, an attempt has been made to study the influence of welding consumables on the factors that influence cold cracking of armour grade quenched and tempered （Q＆.T） steel welds. Flux cored arc welding （FCAW） process were used making welds using austenitic stainless steel （ASS） and low hydrogen ferritic steel （LHF） consumables. The diffusible hydrogen levels in the weld metal of the ASS and LHF consumables were determined by mercury method. Residual stresses were evaluated using X-ray stress analyzer and implant test was carried out to study the cold cracking of the welds. Results indicate that ASS welds offer a greater resistance to cold cracking of armour grade Q＆T steel welds.

国产X80钢焊接冷裂敏感性的插销试验

用插销试验法研究了实心焊丝CO2气保焊根焊条件下X80管线钢的冷裂纹敏感性及断口特征.结果表明,预热100℃条件下X80钢的抗冷裂性好,临界断裂应力σcr为624 MPa,与其抗拉强度相当.当拘束拉伸应力高于抗拉强度时,将发生失效断裂,断裂性质为延性断裂断口.CO2气保焊进行根焊焊接时,X80钢的抗冷裂性好,与该方法能得到超低氢的焊接条件有关,此外还与该钢的裂纹敏感系数(0.17%)不高,HAZ淬硬不明显有关.焊接接头过热区的组织主要为块状铁素体,最高硬度297 HV.

10Ni8CrMoV钢的冷裂纹敏感性分析

通过插销试验方法对10Ni8CrMoV高强钢的冷裂纹敏感性进行了分析。通过在不预热、预热100℃、预热150℃和预热150℃并后热200℃×2 h四种焊接工艺条件下测定其插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并对插销断口进行扫描电镜观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,随着预热温度的提高,10Ni8CrMoV钢插销临界断裂应力不断增大,韧窝状断口在整个断裂面上的比例增大,最后断裂形式有从沿晶→穿晶→韧性断裂转变的趋势,这说明10Ni8CrMoV钢对焊接冷裂纹有较强的敏感性,通过预热及焊后后热处理能明显改善该钢的焊接性。

X100管线钢焊接冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法和焊接HAZ最高硬度试验方法,研究了X100管线钢焊接HAZ的冷裂纹敏感性。结果表明,X100管线钢在不预热条件下,临界断裂应力σcr为740 MPa,大于0.75Rt 0.5(Rt 0.5为763 MPa);最高硬度为HV10281.2,低于临界硬度HV10350,整个断口为韧窝-部分解理组成的混合断口,即抗冷裂纹性好,对冷裂纹不敏感;当其他条件不变,对X100管线钢进行50℃预热,其临界断裂应力σcr为800 MPa,与不预热相比较,抗冷裂纹性能得到提高,通过预热可以提高冷裂纹的敏感性。

X100管线钢冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法研究了埋弧焊条件下X100管线钢热影响区的冷裂纹敏感性及断口特性。试验结果表明,X100管线钢在不预热条件下对冷裂纹不敏感,临界断裂应力σcr为823.5 MPa,与其抗拉强度Rm(823 MPa)相当,可在不预热条件下焊接。当拘束应力继续增大时,发生时效断裂,断口性质为典型的氢致延迟断裂。X100级管线钢抗冷裂纹性好,主要与X100级管线钢Ceq(Pcm)不高(0.21%)、HAZ淬硬不明显有关,过热区组织为粒状B+F,硬度最大为266 HV10,低于临界硬度350 HV10;此外,埋弧焊接方法 t100较大,焊接过程中氢逸出时间长;熔渣在隔绝空气的同时CaF2可去除氢,使电弧在低氢的焊接条件下燃烧。

ASTM4130钢焊接冷裂纹敏感性分析

用插销试验法研究了焊条电弧焊条件下ASTM4130钢的冷裂纹敏感性及断口特征。试验发现,在不预热、预热100℃和预热200℃三种条件下,ASTM4130钢的临界断裂应力分别为344.46 MPa,642.55 MPa和806.11 MPa。不预热和预热100℃时,断口具有典型的脆性断裂特征;预热200℃时,断口为韧窝断裂。粗晶区组织主要为马氏体和贝氏体,随预热温度增加,马氏体含量降低,贝氏体含量增加。结果表明ASTM4130钢的冷裂纹敏感性主要与粗晶区非平衡组织的产生密切相关。

国产T23钢焊接冷裂纹敏感性插销试验研究

采用插销试验方法测定了国产T23钢在不预热、预热150℃和预热250℃三种焊接工艺条件下的临界断裂应力,观察了断口形貌及断口附近的显微组织,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,不预热条件下T23钢插销的临界断裂应力高于其屈服强度,粗晶区为板条马氏体和下贝氏体混合组织,插销断口为解理和准解理特征,并出现二次裂纹;随着预热温度的升高,插销临界断裂应力增大,粗晶区下贝氏体比例增多,马氏体比例相应减少,插销断口二次裂纹减少,解理面缩小,材料的塑性增加,对裂纹的阻碍作用增强。说明国产T23钢的冷裂纹敏感性很小,预热能明显改善其抗冷裂纹能力。

超高强钢30CrMnSiNi2A的冷裂纹插销试验研究

对超高强钢30CrMnSiNi2A抗冷裂纹能力进行了大量的插销试验,结果表明:在退火和调质两种热处理状态下,熔合区是对冷裂纹最敏感的区域;同时发现采用光滑插销试样评估超高强钢抗冷裂纹能力的尝试是可行的。

12Cr1MoVG厚壁管道焊接冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法对比分析了12Cr1MoVG厚壁管道的焊接冷裂纹敏感性,并通过进一步试验分析了在不同预热温度下R317L和R317 2种焊接材料焊缝金属的临界断裂应力,得出在低温预热不充分条件下使用R317L焊条更有利于防治焊接冷裂纹的结论。

20MnMo钢的焊接冷裂纹敏感性研究

采用焊接冷裂纹插销试验方法,研究了20MnMo钢的焊接冷裂纹的敏感性。研究结果表明:采用E6015-D1焊条,在热输入E=15KJ/cm的情况下,该钢的室温临界应力σcr=180MPa;当预热150℃,σcr=300MPa。预热可以明显改善20MnMo钢的焊接性。

预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区性能的影响

采用插销试验和热模拟技术研究了不同预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的冷裂纹敏感性及组织性能的影响。试验结果表明．随着预热温度的升高，X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的临界断裂应力提高，抗冷裂纹敏感性能力增强；当预热温度达到1500C时，粗晶区的冷裂纹敏感性变得很小，断口形貌为韧窝状；随着冷却速度的增加，X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的显微硬度升高．而断裂韧性由高到低，再由低到高，当冷却速度达到2-25℃／s时，粗晶区具有优良的断裂韧性：当进一步增大冷却速度时，由于板条马氏体的形成，粗晶区断裂韧性迅速降低。

基于插销试验法Q690高强钢焊接冷裂敏感性研究

应用插销试验法研究Q690高强钢手工焊条焊接的冷裂敏感性,评估预热温度和焊接线能量对Q690临界断裂应力的影响。结果表明,采用线能量1.48 kJ/mm、不预热焊接时,临界断裂应力只有650 MPa,而采用线能量1.48kJ/mm、预热75℃焊接时,临界断裂应力提高到930 MPa,这是由于预热降低了焊接接头低温区的冷却速度,改善了粗晶区组织,提高了抗冷裂性能。采用线能量3.08 kJ/mm进行焊接,不预热时临界断裂应力为870 MPa,预热75℃情况下临界断裂应力为850 MPa,其热影响区粗晶区均为马氏体和贝氏体的混合组织,粗晶区脆化程度低,一定程度上提高了抗冷裂性能。但由于采用的线能量较大,特别是在预热情况下,热影响区软化区软化程度加重,降低了焊接接头的临界断裂应力。

SA738Gr. B钢焊接冷裂敏感性分析

对SA738Gr.B钢板进行了斜Y坡口试验和插销试验,研究该钢板的焊接冷裂敏感性。试验结果表明,按照ASME II生产的核电用钢SA738Gr.B钢板具有良好的抗冷裂性能。

基于插销试验的10Ni8CrMoV钢焊接冷裂纹敏感性分析

测定了10Ni8CrMoV钢在4种焊接工艺条件下的插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并结合插销断口微观组织观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性并得出了相应临界断裂应力预测公式。研究结果表明,10Ni8CrMoV钢具有较强的焊接冷裂纹敏感性,提高预热温度及后热均显著降低其焊接冷裂纹敏感性,临界应力预测公式与小铁研试验结果吻合较好。