堆内构件用不锈钢埋弧焊丝焊剂的国产化应用研究

目前国内堆内构件吊篮筒体的纵缝与环缝主要采用埋弧自动焊焊接,所用焊材均为进口焊材,因此国产化不锈钢焊丝-焊剂的应用研究十分重要。本研究通过试板焊接验证国产焊材的综合性能,包括力学性能、工艺性能,并与进口焊材进行对比分析。结果表明,国产不锈钢埋弧焊丝焊剂(CHW-308LHRN+CHF601HR)在室温力学性能上略优于进口焊材,高温力学性能相当,δ铁素体含量与进口焊材相当,耐晶间腐蚀性能同样优秀。此外,国产焊材的焊接工艺性能虽与进口焊材存在少许差异,但已能满足使用要求。因此,国产不锈钢埋弧焊丝焊剂可以用于堆内构件主体焊缝的焊接,具有广阔的市场前景和应用潜力。

等离子熔覆硼化物覆层的耐蚀性

采用等离子熔覆技术将自制的Mo-Fe-B-Cr药芯焊丝熔覆在316L不锈钢表面制备了硼化物覆层,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计对硼化物覆层的组织、成分、物相和显微硬度进行分析,并通过电化学试验和中性盐雾试验对覆层的耐蚀性进行研究。结果表明:硼化物覆层主要由MO_(2)FeB_(2)、(Mo,Fe,Cr)3B_(2)、α-Fe和Fe_(23)(C,B)6组成,其显微硬度约为不锈钢基体的3.9倍;在中性环境中硼化物覆层的耐蚀性略低于316L不锈钢,而在酸性环境中硼化物覆层的耐蚀性要优于316L不锈钢;在中性盐雾腐蚀过程中,硼化物覆层表面会生成致密性良好的钝化膜,从而使覆层具备良好的耐蚀性。因此,硼化物覆层在拥有高硬度的同时还兼具良好的耐蚀性。

耐候钢Q370qENH埋弧焊焊接接头锈蚀行为与机理研究

为了研究耐候钢Q370qENH埋弧焊材的锈蚀机理,对Q370qENH埋弧焊焊缝试样和基材试样进行浸泡腐蚀实验和电化学腐蚀实验,并对Q370qENH浸泡腐蚀后形成的锈层形貌和成分进行表征。结果表明,Q370qENH埋弧焊焊材焊缝处的耐蚀能力低于基材,其电化学阻抗为基材的38%。分析了Q370qENH埋弧焊材焊缝耐蚀能力低于基材的原因和表面锈层的形成机理,研究结果可为耐候钢在高速铁路钢桥等工程项目中的服役安全评估和维修养护提供科学依据和理论基础。

BWR4耐候钢热轧盘条的研制开发

主要介绍了首钢长钢公司采用转炉、LF精炼炉、小方坯连铸机和55万t棒线复合产线工艺路线生产BWR4耐候钢热轧盘条的关键工艺技术。轧制盘条力学性能稳定,1/3冷顶锻合格率为100%,耐大气腐蚀指数在6.54以上,轧制盘条质量指标符合《耐候钢结构紧固件用热轧盘条及圆钢》标准要求,可满足用户加工5.8级螺栓使用要求。

耐候桥梁钢及其焊缝耐腐蚀性评价研究

目前耐候钢耐腐蚀性常见评价方法有耐腐蚀指数计算法、周期浸润腐蚀试验法和电化学测试法。针对耐候桥梁钢及其焊缝的耐腐蚀性设计要求,为了准确评价耐候桥梁钢焊缝的耐腐蚀性,以我国耐候钢桥常用的Q420qENH耐候钢板为对比试样,采用与其匹配的CHT71NHQ药芯焊丝熔敷金属制作成焊缝试样,基于3种耐腐蚀性评价方法,分析焊缝的耐腐蚀性。结果表明:Q420qENH耐候钢板和CHT71NHQ药芯焊丝的耐蚀腐蚀指数I均大于等于6.5,焊缝与耐候钢相对腐蚀速率为3.87%,且二者自腐蚀电位差较小,仅为13 mV,CHT71NHQ药芯焊丝与Q420qENH耐候钢耐腐蚀性相匹配,均满足设计要求;3种方法均可反映耐候钢与焊缝耐腐蚀性的优劣。

高铬不锈钢堆焊合金的超细化显微组织及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含1.25%～1.75%C,15%～25%Cr,1.5%～1.8%V,2%～3%W和0.6%～1.0%B(质量分数)的高铬不锈钢合金,借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段,研究其显微组织、表面形貌及成分分布,考察碳化钨及碳含量对高铬堆焊合金硬度和耐磨性的影响。研究结果表明,高铬堆焊合金的显微组织由α-Fe+(Cr,Fe)23C6+(Cr,Fe)7C3+WC+TiB2等组成,其中,碳化钨颗粒从药芯焊丝过渡到堆焊合金前未完全熔化,阻碍晶粒长大,并使其粒度为5～10μm,因而,工件无预热且焊后不保温缓冷,堆焊合金没有开裂;耐磨粒磨损试验结果表明,高铬不锈钢堆焊合金的相对磨损系数为实芯焊丝H25Cr3Mo2MnV堆焊合金的5～18倍,耐磨性能好;弥散分布的碳化物颗粒强化α-Fe基体,使磨粒锲入受阻,耐磨性增强。

耐火耐候钢焊接性能及焊接材料的研究

重点介绍了武钢技术中心高层办公大楼用WGJ510C2耐火耐候钢(14 mm、25 mm)2种规格钢板与WQ-1埋弧焊丝匹配试验研究。按照工程提出的焊接技术条件,对武钢二热轧生产的WGJ510C2钢进行了埋弧焊对接性能试验,内容包括接头常规力学性能试验、高温拉伸性能试验、金相组织与硬度试验、电化学腐蚀性能试验。试验结果表明,采用WQ-1焊丝加CHF101焊剂匹配焊接WGJ510C2钢2种规格试板,接头常温拉伸强度和高温拉伸强度均满足WGJ510C2钢技术条件要求。焊缝、熔合线和热影响区低温冲击功大于140 J,接头各区电化学腐蚀电位相近,具有优良耐腐蚀性能,焊接接头综合性能指标完全满足高层建筑用钢焊接技术要求。

双相不锈钢FCAW焊接接头腐蚀性能的研究

通过FCAW的焊接方式来获得双相不锈钢的焊接接头,研究药芯组分、金相组织、固溶处理等对焊接接头腐蚀性能的影响。详细分析FCAW焊缝金属的FeCl3点腐蚀形成过程和影响因素,研究焊缝组织点蚀腐蚀的形成机理。单独提高镍的含量来提高奥氏体相的比例时,焊接接头腐蚀率较大,加入氮元素是保证合理两相比的有效途径。分析不同焊缝金相组织,结果表明两相组织的分布、比例、形态和固溶处理对腐蚀性能影响较大,均匀的组织形貌有利于提高焊缝金属的耐腐蚀性能。分析焊缝金属的点蚀过程,发现试样表面存在的缺陷,如气孔或夹渣,一般为点蚀形成源,会加快腐蚀的速度,焊丝的工艺性能直接影响接头腐蚀性能。

SA213-T91钢TIG焊药芯焊丝的研制

研制了TIG焊进行SA2 13 -T91钢底层焊道焊接专用的新型药芯焊丝。该焊丝的焊接工艺性能和力学性能优良。在SA2 13 -T91钢根部TIG焊打底时 ,用该焊丝焊接 。

1Cr12Ni2W1MoV不锈钢匹配气保护药芯焊丝的研制及焊接接头的性能

设计和制备了马氏体不锈钢1Cr12Ni2W1Mo1V气保护药芯焊丝。结果表明：本次选用低碳钢钢带取代不锈钢作为焊丝外皮,能够避免加工硬化并解决焊接时不锈钢焊丝送丝卡丝、断丝的情况,其设计成分与母材组织匹配,具有良好的工艺性能和力学性能。同时自主研发药芯焊丝具有飞溅小及成形性美观等特点,并且其抗拉强度达到900 MPa左右、屈服强度达到772 MPa、冲击吸收能量达到65.7 J。焊缝接头组织由板条马氏体、回火索氏体、少量析出碳化物和残留奥氏体组成,焊缝比母材有更强耐腐蚀性能。

大面积耐磨复层钢板成套制造技术

根据自保护药芯焊丝堆焊大面积耐磨复层钢板特点,研制了生产该自保护药芯焊丝的加工装备及耐磨复层钢板的堆焊装备,进行了焊丝合金体系、渣系及堆焊工艺的研究,生产出适应多种磨粒磨损工况条件的系列自保护药芯焊丝,实现了高效、优质的自保护药芯焊丝堆焊大面积耐磨复层钢板的成套制造技术,并广泛用于冶金、矿山、水泥机械的修复与制造领域,取得了可观的经济与社会效益。

药芯焊丝再热裂纹试验研究

介绍了一种圆筒状试样研究再热裂纹倾向的试验方法,通过该方法评价了国外公司研制的1Cr-0.5Mo耐热合金钢用药芯焊丝的再热裂纹倾向。为便于了解该种材料的再热裂纹倾向,将化学成分和力学性能相当的国产R307焊条的再热裂纹倾向与之进行对比。通过该方法的研究,为焊丝类焊接材料再热裂纹倾向研究试验方面进行了有益的探索。

含铌不锈钢药芯焊丝347L的研制

研究了一种GDQA347L型含铌不锈钢药芯焊丝。并对工艺性能的影响因素进行了分析。结果表明，GDQA347L型焯丝焊接工艺性能优良，力学性能和耐腐蚀性能满足要求；合适的脱氧剂比例有利于工艺性能的改善。

SUS410与ASTM A387GR22异种钢的焊接

详细分析了SUS410与ASTM A387GR22异种钢的焊接性,阐述了焊接裂纹的产生原因及影响因素。介绍了采用CO2气体保护焊和Inconel系合金药芯焊丝焊接上述异种材质的工艺方法和措施。

HARDOX500耐磨钢修复专用药芯焊丝研究

HARDOX500悍达钢是用于高耐磨部件制造的优质细晶粒耐磨钢,而与其相应的修复用焊接材料国内尚属空白。研制出一种修复该钢的专用药芯焊丝YCJHD500G。通过金相、硬度、磨损和冲击试验对所开发的新型焊丝性能进行了研究。结果表明,该药芯焊丝熔敷金属组织为马氏体+针状碳化物+残余奥氏体,熔敷金属-40℃的冲击功为34 J,硬度>60 HRC,其硬度和耐磨性均比HARDOX500钢好。该焊丝得到用户好评,完全可以满足HARDOX500细晶粒耐磨钢的修复使用要求。

新型耐高温不锈钢药芯焊丝JW309HN性能研究

针对火电锅炉机组改造转型的需要,研发配套的新型耐高温不锈钢JW309HN药芯焊丝。通过调整药芯焊丝熔敷金属中Cr、Ni、C、N的含量,设计最优的合金成分及铁素体含量,以解决奥氏体型不锈钢在500~800℃区间加热或停留后,熔敷金属内析出σ脆性相导致其韧性和塑性降低的问题。采用CO_(2)气体保护焊对所研制的4种药芯焊丝分别进行焊接试验,测试和分析熔敷金属的化学成分、抗拉强度、冲击韧性、金相组织和X射线衍射。结果表明,对于2#(3#)类JW309HN药芯焊丝,控制其铁素体含量约为6.0 FN,具备良好的焊接工艺性且焊缝金属含有一定量的铁素体,可避免焊接裂纹的产生;且熔敷金属在750℃×1.5 h热处理后,仍具备良好的力学性能,满足相关技术要求。

耐候钢埋弧焊用焊剂/焊丝的研制

通过焊接熔敷金属的周期浸润腐蚀和力学性能等试验 ,表明研制的埋弧焊焊丝 /焊剂适用于高耐候结构钢及高强度焊接结构耐候钢。

矿用刮板机中底板的堆焊工艺

矿用刮板输送机的使用中,中板和底板的磨损失效问题比较严重,为此金鼎三机公司进行了堆焊工艺的研究。实验表明该工艺完全可以满足现阶段生产需要,解决了刮板机中底板耐磨板的堆焊难点,提高了高强耐磨钢在刮板输送机中的寿命,也为现阶段节能环保提供了技术保障。

厚壁含铌微合金钢JCO双面三层四丝高速埋弧焊管生产工艺

设计BNS级抗H_2S腐蚀钢管的焊缝金属、JCO成型工艺,确定其焊接方法及热输入,分析BNS级钢板及其钢管的交货状态,并评估该BNS级钢管的抗H_2S腐蚀性。分析认为:BNS级钢具有良好的抗SCC、HIC性能;硬度对抗H_2S腐蚀性能的影响较大,钢的强度级别越高,其抗SSC性能越差;焊缝金属的硬度和氢裂敏感性随微合金钢中铌含量的增加而提高,铌含量低于0.03%时不利作用消失;降低钢中Mn S夹杂物或将其全部转化为球状夹杂物对抗HIC裂纹有利;BNS级钢管的焊缝金属有大量细密的针状铁素体时,其抗H_2S腐蚀效果最好。

焊丝成分对耐候钢焊接飞溅及焊缝组织和性能的影响

针对目前采用现有的焊接材料和焊接工艺在耐候钢MAG焊中出现的焊接飞溅大、焊丝熔敷效率低、电弧稳定性差、焊缝表面成形不良等问题,对比研究了自制超低碳耐候钢焊丝与商用CHW-55CNH耐候钢焊丝的飞溅率大小,并分析了两种焊丝熔敷金属的组织和性能。结果表明,超低碳耐候钢焊丝的焊接飞溅率比CHW-55CNH焊丝降低了78.8%。超低碳焊丝熔敷金属中针状铁素体组织的数量明显增加,而先共析铁素体和侧板条铁素体数量减少,且熔敷金属的晶粒尺寸更加细小、均匀。超低碳焊丝熔敷金属的抗拉强度为640 MPa,室温下冲击吸收功为163 J。而耐候钢焊丝CHW-55CNH抗拉强度为637 MPa,室温下冲击吸收功为173 J,两种焊丝熔敷金属的强韧性能相当。