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退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量影响的研究
1
作者 王硕 段晓溪 +2 位作者 任起 李靖 刘锦 《金属材料与冶金工程》 2025年第3期30-35,共6页
通过调整退火炉露点、分析漏镀缺陷成因及BH值变化机理,研究分析了退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量的影响。结果发现:退火炉露点升高,促进Mn元素内氧化减少外氧化,进而降低漏镀缺陷比例,但同时导致BH值下降。这是因为退火炉露点升高... 通过调整退火炉露点、分析漏镀缺陷成因及BH值变化机理,研究分析了退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量的影响。结果发现:退火炉露点升高,促进Mn元素内氧化减少外氧化,进而降低漏镀缺陷比例,但同时导致BH值下降。这是因为退火炉露点升高导致氧分压增加,促进了钢板表面C元素氧化,减少了过剩碳数量。为平衡烘烤硬化性能与降低漏镀缺陷风险,构建了基于机器学习算法的退火炉露点工艺设计推荐模型,该模型能有效满足烘烤硬化钢性能要求,降低漏镀缺陷发生概率。 展开更多
关键词 热镀锌 烘烤硬化钢 漏镀 随机森林 神经网络
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单调载荷下Q345B晶粒与晶界强度协调数值模拟研究
2
作者 胡广旭 丁人杰 +2 位作者 刘洋 席慧智 巩庆涛 《电焊机》 2025年第5期55-62,共8页
由于金属材料晶粒与晶界的微观力学性能存在差异,导致其在低应力循环载荷下首先易在晶粒内产生塑性累积滑移,直至扩展至晶界附近,最终形成初始裂纹。为了深入理解其微观力学行为,采用晶体塑性有限元方法,构建了考虑微观晶粒与晶界强度... 由于金属材料晶粒与晶界的微观力学性能存在差异,导致其在低应力循环载荷下首先易在晶粒内产生塑性累积滑移,直至扩展至晶界附近,最终形成初始裂纹。为了深入理解其微观力学行为,采用晶体塑性有限元方法,构建了考虑微观晶粒与晶界强度差异的微观组织模型,并开展了单调载荷下的数值模拟研究。研究基于微观组织结构电镜照片,通过拓扑几何建立了微观组织有限元模型,并利用晶粒与晶界差异强度比例构建了晶粒与晶界的协调本构关系。晶粒强度为宏观强度90%左右时,晶界与晶粒协调强度下数值模拟的结果与实际拉伸试验结果更为接近。研究揭示了晶粒与晶界强度协调机制对材料力学性能的影响,为后续循环载荷下材料的疲劳性能研究奠定了基础。本研究将晶粒与晶界强度差异引入数值模型,并通过模拟结果与试验数据的对比验证了模型的准确性,为深入理解材料微观结构与宏观性能之间的关系提供了新的视角。 展开更多
关键词 疲劳 微观机制 数值模拟 晶粒晶界 强度协调
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不同焊接特征对管线钢与法兰焊接接头疲劳寿命影响
3
作者 刘鑫 刘紫微 《焊接》 2025年第4期91-96,共6页
【目的】旨在研究满焊、不满焊和延伸焊3种焊接特征对管线钢和法兰等效T形接头疲劳寿命的影响。【方法】建立3种焊接特征有限元模型,并采用高频疲劳试验机,验证仿真结果的准确性。【结果】结果表明,管线钢和法兰等效T形接头焊缝处的整... 【目的】旨在研究满焊、不满焊和延伸焊3种焊接特征对管线钢和法兰等效T形接头疲劳寿命的影响。【方法】建立3种焊接特征有限元模型,并采用高频疲劳试验机,验证仿真结果的准确性。【结果】结果表明,管线钢和法兰等效T形接头焊缝处的整体应变能密度变化趋势为先减小,达到峰谷后,再逐渐增大,最小网格尺寸选用峰谷位置,为5.5 mm。随外应力的增加,疲劳次数逐渐减小,断裂现象均发生在收弧位置,试验结果和仿真结果疲劳S-N曲线一致。在应力为60 kN时,最大误差控制在13.3%。采用仿真手段可有效减少试验样本数量,预测疲劳循环次数。【结论】在存活率50%的S-N曲线和循环周次为2×106的疲劳强度时,未满焊焊接接头疲劳强度比满焊焊接特征高1.3%,比延伸焊焊接特征高5.6%;未满焊焊接接头的疲劳寿命比满焊和延伸焊接头的疲劳寿命都高。 展开更多
关键词 焊接特征 疲劳寿命 T形接头 S-N曲线
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800 MPa级光伏支架用钢冲击韧性影响规律及焊接性分析 被引量：1
4
作者 张永林 成会朝 +2 位作者 杨海锋 刘宁 梁远栋 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期138-144,共7页
通过焊接热模拟试验,模拟不同冷却速度下800 MPa级光伏支架用钢粗晶热影响区(coarse grain heat affected zone,CGHAZ)的焊接热循环过程,在光学显微镜(optical microscope,OM)下观察热模拟试样的显微组织,分析冷却速度对CGHAZ显微组织... 通过焊接热模拟试验,模拟不同冷却速度下800 MPa级光伏支架用钢粗晶热影响区(coarse grain heat affected zone,CGHAZ)的焊接热循环过程,在光学显微镜(optical microscope,OM)下观察热模拟试样的显微组织,分析冷却速度对CGHAZ显微组织的影响规律;并且,通过对热模拟试样进行冲击试验,结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM),分析冷却速度对CGHAZ韧性的影响规律.结果表明,随着冷却速度的增大,CGHAZ显微组织由粒状贝氏体(granular bainite,GB)+晶界处存在的先共析铁素体(proeutectoid ferrite,PF),逐渐转变为GB+少量板条贝氏体(lamellar bainite,LB),最后转变为全部LB.并且,随着冷却速度的提高,冲击韧性逐渐改善,-20℃冲击吸收能量均值从14.33 J逐渐提高到58 J,冲击断口从典型的脆性断裂形貌逐渐转变为韧性+解理混合断裂,最后转变为明显的韧性断裂特征.除此之外,考虑到800 MPa级光伏支架用钢强度较高,通过碳当量法和Graville图法间接评价焊接性,并通过冷裂纹敏感性指数评估了其冷裂纹倾向,分析结果表明,焊接性良好,焊接冷裂纹倾向较小. 展开更多
关键词 光伏支架用钢 粗晶热影响区 冷却速度 冲击韧性 焊接性分析
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长期服役15Cr1Mo1V钢补焊热影响区组织及力学性能研究
5
作者 王艳松 刘福广 +5 位作者 米紫昊 杨二娟 韩天鹏 李霄 张磊 陈亚攀 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期60-64,共5页
以某电厂运行约1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象,通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样,焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃,分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区... 以某电厂运行约1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象,通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样,焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃,分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区,并对其微观组织、硬度、冲击韧性进行了分析。结果表明:服役1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V钢的母材微观组织为粒状贝氏体+少量多边形铁素体,晶内、晶界存在颗粒状碳化物。经焊接热循环后,回火区的组织与母材基本一致,不完全相变区出现珠光体转变,完全相变区组织为珠光体+铁素体+晶界碳化物,粗晶区为粗大的板条贝氏体。服役1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V钢母材、回火区、不完全相变区的硬度低于DL/T 438-2016的规定值,而粗晶区的硬度高于规定值。服役1.3×10^(5)h对15Cr1Mo1V钢冲击韧性影响不明显,回火区、粗晶区的冲击韧性高于供货态母材,但不完全相变区、完全相变区的韧性显著低于供货态母材。 展开更多
关键词 15Cr1Mo1V 长期服役 热影响区 微观组织 力学性能
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二次热循环对深海管线钢粗晶区组织与韧性的影响
6
作者 刘治文 韩鹏彪 +5 位作者 张亮 杨浩 贾书君 李拔 李子健 王蕾 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期104-108,共5页
采用热模拟机模拟深海管线钢的粗晶区,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和夏比冲击试验表征了其组织和韧性,研究了二次热循环中不同峰值温度对深海管线钢粗晶区组织和韧性的影响。结果表明:当二次热循环峰值温度为800℃时,... 采用热模拟机模拟深海管线钢的粗晶区,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和夏比冲击试验表征了其组织和韧性,研究了二次热循环中不同峰值温度对深海管线钢粗晶区组织和韧性的影响。结果表明:当二次热循环峰值温度为800℃时,管线钢粗晶区的组织主要为粒状贝氏体,块状M-A组元在原奥氏体晶界呈现断续的链状结构,大角度晶界比例较低,冲击吸收功为37.8 J,表现出明显的脆化现象。当峰值温度为900℃时,组织主要为多边形铁素体和准多边形铁素体,大角度晶界比例较高,韧性最优。 展开更多
关键词 深海管线钢 热影响区 M-A组元 晶界 韧性
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涟钢Q1100E高强钢冷裂纹敏感性研究
7
作者 温俊霞 林博 +4 位作者 石玗 马蓉 邓颖章 廖国锋 李旭娇 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期580-584,共5页
工程机械用高强钢的强度级别越来越高,最高已经达到1 100 MPa。本工作通过进行斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,对涟钢Q1100E高强钢的裂纹敏感性、金相组织、显微硬度进行了分析。实验结果表明,涟钢Q1100E高强钢焊接接头显微组织呈现以下特征:... 工程机械用高强钢的强度级别越来越高,最高已经达到1 100 MPa。本工作通过进行斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,对涟钢Q1100E高强钢的裂纹敏感性、金相组织、显微硬度进行了分析。实验结果表明,涟钢Q1100E高强钢焊接接头显微组织呈现以下特征:焊缝区域主要由针状铁素体和贝氏体组成,而热影响区粗晶区则形成粗大的板条马氏体组织并伴有少量残余奥氏体。研究证实,增大焊接热输入可有效降低焊缝冷裂纹敏感性。在预热温度参数研究中发现,当预热温度低于130℃时,焊缝均出现不同程度的裂纹缺陷;而将预热温度提升至150℃后,焊缝完全避免了裂纹产生,这表明适当提高预热温度是控制高强钢焊接冷裂纹的有效工艺措施。值得注意的是,最高硬度值出现在预热150℃条件下的热影响区。不同预热温度和热输入参数下的焊缝及热影响区显微组织差异不显著,由此可以推断,热影响区马氏体含量并非影响冷裂纹形成的主要控制因素。 展开更多
关键词 Q1100E 超高强钢 冷裂纹敏感性 显微组织 氢致裂纹
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Nb和Ti含量对Inconel718板材焊接接头组织性能影响
8
作者 安军靖 陈嘉诚 +4 位作者 王惠生 刘德壮 杨亚倩 梁田 马颖澈 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期527-538,共12页
Inconel718焊接接头组织直接影响焊接部件的服役性能,然而Nb、Ti含量对焊接接头组织、性能的影响研究并不深入。对不同Nb和Ti含量的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲钨极氩弧焊焊接,并将焊接接头进行固溶及时效处理后开展室温拉伸... Inconel718焊接接头组织直接影响焊接部件的服役性能,然而Nb、Ti含量对焊接接头组织、性能的影响研究并不深入。对不同Nb和Ti含量的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲钨极氩弧焊焊接,并将焊接接头进行固溶及时效处理后开展室温拉伸实验,研究Nb、Ti含量对焊接接头微观组织及时效态力学性能影响规律。结果表明,5种不同Nb和Ti含量原始态焊接接头组织中只存在Laves析出相,没有δ相析出,且Nb、Ti含量变化未对焊缝组织产生明显影响。焊缝组织经过固溶处理后,部分Laves相回溶,同时析出δ相。随着Nb含量的提升,残留Laves相及δ相数量增多,分布更加密集。当Nb含量保持在5.10%时,随Ti含量的降低,焊缝处析出的δ相数量增多。与时效态母材拉伸性能相比,焊接接头拉伸强度和伸长率有所降低。1号(Nb 4.8%,Ti 1.0%)成分接头强度系数最高,达到97.2%,2号(Nb 5.45%,Ti 1.0%)成分接头强度系数最差,仅为88.3%。综合分析母材和焊接接头的力学性能,建议Nb含量控制在4.8%~5.1%,Ti含量控制在0.9%~1.1%。 展开更多
关键词 INCONEL718合金 NB含量 TI含量 LAVES相 焊接性能
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铝制容器厚板的焊接工艺研究 被引量：2
9
作者 吴星 张世文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期147-150,共4页
针对铝制Ⅱ、Ⅲ类容器涉及的40 mm厚5083铝合金、3003与5083铝合金焊接,分别采用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊进行了焊接试验,并进行了拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。结果表明,铝合金厚板焊接接头弯曲时容易出现横裂现象。提出通过循环... 针对铝制Ⅱ、Ⅲ类容器涉及的40 mm厚5083铝合金、3003与5083铝合金焊接,分别采用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊进行了焊接试验,并进行了拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。结果表明,铝合金厚板焊接接头弯曲时容易出现横裂现象。提出通过循环水冷却,控制层间温度,增大坡口角度,减小熔合比调整焊缝金属中Mg含量的方法,以保证厚板焊接的塑性。采用上述措施后,铝合金焊接接头的弯曲性能合格,抗拉强度和室温冲击韧性均较好。 展开更多
关键词 铝合金 厚板焊接 拉伸试验 弯曲试验 冲击试验
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冷却时间参数t_(8/5)对LNG储罐用高锰钢粗晶热影响区组织性能的影响
10
作者 齐祥羽 赵佳迪 +3 位作者 严玲 刘粤龙 刘鹏程 霍光瑞 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第8期1086-1094,共9页
利用热模拟手段,探究冷却时间参数t_(8/5)对LNG储罐用高锰钢粗晶热影响区显微组织和超低温冲击性能的影响。研究发现随着t_(8/5)由10 s增加至120 s,粗晶热影响区的冲击吸收能由175 J降低至149 J,显微硬度值由176HV降低至165HV。同时发... 利用热模拟手段,探究冷却时间参数t_(8/5)对LNG储罐用高锰钢粗晶热影响区显微组织和超低温冲击性能的影响。研究发现随着t_(8/5)由10 s增加至120 s,粗晶热影响区的冲击吸收能由175 J降低至149 J,显微硬度值由176HV降低至165HV。同时发现组织为单相奥氏体,平均等效奥氏体晶粒尺寸由40~50μm增加至88~100μm。大尺寸的奥氏体晶粒减少了形变孪晶产生的门槛应力值,有利于形变孪晶的生成,从而发生动态Hall-Petch效应,这是试验钢粗晶热影响区在超低温环境下展现出卓越冲击韧性的关键因素。当t_(8/5)增加时,试验钢粗晶热影响区组织中的奥氏体晶粒尺寸也随之增大。在冲击载荷作用下,随着t_(8/5)增加,试验钢粗晶热影响区的超低温冲击韧性逐渐下降。 展开更多
关键词 高锰钢 粗晶热影响区 t_(8/5) 显微组织 低温冲击韧性 孪晶
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254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头点蚀机理
11
作者 柳阳 谷孝满 +2 位作者 孙铭山 王志斌 陈颉 《焊接》 2025年第7期25-29,38,共6页
【目的】旨在研究254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头的耐点蚀性能及机理。【方法】使用直径φ1.2 mm的ERNiCrMo-3实心焊丝进行254SMO超级奥氏体不锈钢板MIG焊接,评价焊接接头的耐点蚀性能,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(... 【目的】旨在研究254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头的耐点蚀性能及机理。【方法】使用直径φ1.2 mm的ERNiCrMo-3实心焊丝进行254SMO超级奥氏体不锈钢板MIG焊接,评价焊接接头的耐点蚀性能,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)及电子探针(EPMA)等方法分析焊接接头组织及腐蚀机理。【结果】结果表明,254SMO焊接接头的耐点蚀性能严重劣于母材。254SMO超级奥氏体不锈钢MIG焊缝中存在50μm左右的未混合区。未混合区的成分与母材相同,但经历了熔化和重新凝固,Mo元素偏析严重,含量最低为4%,远低于母材的6%,导致未混合区的耐点蚀性能显著下降。【结论】254SMO焊接接头的未混合区先于母材和焊缝发生点蚀,形成腐蚀沟。 展开更多
关键词 超级奥氏体不锈钢 点蚀 未混合区 偏析 腐蚀沟
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微焊过程中SAC305/单晶铜界面反应行为研究
12
作者 杜永杰 邓晓明 +6 位作者 陈晓丽 王跃川 曹巍 周琦 王悦聪 王军 陈苑明 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第10期1-10,共10页
微焊过程中Cu焊盘尺寸的减小,导致了微焊点的界面金属间化合物(IMC)占比则相对增大,而Cu的晶向对IMC性能的影响越来越不可忽视。以晶向分别为(111)、(110)和(100)的单晶Cu为金属基底,SAC305为无铅焊料,探究铜晶向对IMC生长行为的影响。... 微焊过程中Cu焊盘尺寸的减小,导致了微焊点的界面金属间化合物(IMC)占比则相对增大,而Cu的晶向对IMC性能的影响越来越不可忽视。以晶向分别为(111)、(110)和(100)的单晶Cu为金属基底,SAC305为无铅焊料,探究铜晶向对IMC生长行为的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱仪(EDS)以及电子背散射衍射(EBSD)等表征手段,研究了在固-固等温时效下的界面变化和生长动力学以及不同单晶Cu表面所生成的IMC生长的晶向取向特征。结果表明:(110)Cu/SAC305的IMC界面扩散系数最大,其次依次是(100)Cu/SAC305、(111)Cu/SAC305,并发现扩散系数和晶面的致密度呈负相关。在与Cu6Sn5(-12-10)η晶面平行的单晶铜中,(111)Cu与(100)Cu晶面呈现竞争趋势,受基底Cu晶向影响明显,而(0001)η/(110)Cu始终保持相对的一致性,不受基底Cu晶向影响。 展开更多
关键词 单晶铜 焊料 生长动力学 金属间化合物 界面反应
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超高强钢分步冷却激光焊接头强韧性分析
13
作者 张志勇 李若愚 +4 位作者 郭轩铭 石如星 禹兴胜 徐济进 李志敏 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期112-119,共8页
为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有... 为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有激光焊系统集成,开展了超高强钢分步冷却焊接试验,对比分析了分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响,探讨了分步冷却激光焊接头强韧化机理.结果表明,相较于激光焊,分步冷却激光焊使得焊接接头各区域的宽度均有所下降,焊接接头的屈服强度提高5.8%,抗拉强度提高4.9%,韧性值提高约6.8%.这是由于分步冷却导致冷却速率较高,原奥晶粒尺寸减小,从而形成更细、更窄的板条马氏体,提升了接头的强度;同时由于自配分的作用,残余奥氏体含量增加,引发相变诱导塑性效应(transformation-inducedplasticity,TRIP)导致韧性提高.创新点:(1)基于焊接数值模拟,设计了分步冷却激光焊系统.(2)分步冷却激光焊解决了超高强钢焊接接头强韧性失配问题. 展开更多
关键词 超高强钢 分布冷却 强韧性 激光焊
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K4002镍基高温合金铸造缺陷TIG修复工艺研究
14
作者 陈振林 胡晟轩 +3 位作者 金洪西 郑正 魏艳红 王少刚 《机械制造文摘(焊接分册)》 2025年第1期5-13,共9页
K4002镍基高温合金性能优异,常用于铸造航空发动机热端部件,但其在精密铸造过程中易出现裂纹、气孔等缺陷。补焊技术可修复其缺陷,但K4002因Al、Ti含量高,焊接裂纹敏感性高,修复难度较大。基于K4002高温合金的Al、Ti高含量导致的焊接裂... K4002镍基高温合金性能优异,常用于铸造航空发动机热端部件,但其在精密铸造过程中易出现裂纹、气孔等缺陷。补焊技术可修复其缺陷,但K4002因Al、Ti含量高,焊接裂纹敏感性高,修复难度较大。基于K4002高温合金的Al、Ti高含量导致的焊接裂纹敏感性等问题,使用TIG补焊修复技术并使用HGH3113焊丝进行熔覆来修复K4002高温合金铸造缺陷。试验结果表明,焊前通过固溶处理对合金沉淀相进行调控,采用1 150℃+2 h固溶处理可以减少120 A的TIG焊接电流下液膜形成,降低了液化裂纹敏感性。焊后通过固溶+时效热处理调控,可以避免应变时效裂纹,提升修复件的力学性能,修复件的抗拉强度和断后伸长率均优于铸态母材。 展开更多
关键词 K4002镍基高温合金 铸造缺陷修复 TIG熔覆 液化裂纹 应变时效裂纹
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1000 MPa级水电高强钢中厚板焊缝开裂原因研究
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作者 姚亮 刘华青 +3 位作者 郭枭 强林林 安洪亮 王霖 《机械制造文摘(焊接分册)》 2025年第5期23-27,共5页
某水电工程压力钢管车间制造阶段,埋弧焊接完成后48小时无损检测显示,纵缝内部存在单条横向裂纹,经取样,通过宏观形貌观察、金相分析及扫描电镜(SEM)表征等方法,系统分析了裂纹的成因与性质。结果表明,该裂纹具有氢致冷裂纹的典型特征,... 某水电工程压力钢管车间制造阶段,埋弧焊接完成后48小时无损检测显示,纵缝内部存在单条横向裂纹,经取样,通过宏观形貌观察、金相分析及扫描电镜(SEM)表征等方法,系统分析了裂纹的成因与性质。结果表明,该裂纹具有氢致冷裂纹的典型特征,表现为部分区域沿晶断裂与韧窝混合形貌,且裂纹启裂区硬度较高,与氢含量聚集和焊接重热组织相关。研究进一步指出,多层多道焊过程中氢的累积和应力集中是导致裂纹产生的主要原因。基于分析结果,提出了提高预热温度至150℃并保温1小时、加强焊剂防潮管理、实施200~250℃后热消氢处理等工艺改进措施,有效抑制了氢致裂纹的产生,为高强钢水电工程的安全焊接提供了重要依据。 展开更多
关键词 1000 MPa高强钢 焊接 失效分析 氢致裂纹
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Inconel625/X65轧制复合板的界面组织和性能研究
16
作者 蒋健博 刘芳芳 +4 位作者 刘文月 王爽 高红 金百刚 韩旭 《鞍钢技术》 2025年第5期40-44,共5页
采用真空组坯封焊技术+轧制复合技术制备了Inconel625/X65管线钢复合板,并通过光学显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等对其复合界面微观组织和力学性能进行观察和检验,研究分析了界面复合特征。结果表明,经过真空组坯封焊和轧制复合后,... 采用真空组坯封焊技术+轧制复合技术制备了Inconel625/X65管线钢复合板,并通过光学显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等对其复合界面微观组织和力学性能进行观察和检验,研究分析了界面复合特征。结果表明,经过真空组坯封焊和轧制复合后,X65和Inconel625之间形成了有效的冶金结合,Fe、Ni、Cr和C元素发生了扩散反应。在X65管线钢侧形成脱碳层,由宽度为15.0μm的铁素体层和2.8μm的Fe、Ni、Cr固溶体层构成;在Inconel625侧形成宽度为3.0μm的贫Cr、Ni层。复合界面处的硬度为191.6(HV),稍高于X65基体的187.2(HV)和Inconel625基体的184.8(HV)。复合界面的抗剪切强度达到397.2 MPa以上,远高于国家标准要求的210 MPa。 展开更多
关键词 Inconel625/X65复合板 微观组织 界面性能
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TA2薄钛板搅拌摩擦焊接头的显微组织与力学性能分析
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作者 张乐 陈元园 +1 位作者 冯庆 李耀辉 《材料研究与应用》 2025年第1期196-200,共5页
为了探究搅拌头转速、焊接速度、轴向压力等工艺参数对薄钛材焊接质量的影响规律,采用搅拌摩擦焊技术对厚度为3 mm的TA2方形薄钛板进行焊接,并对搅拌摩擦焊件接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:当搅拌摩擦焊工艺参数为焊接... 为了探究搅拌头转速、焊接速度、轴向压力等工艺参数对薄钛材焊接质量的影响规律,采用搅拌摩擦焊技术对厚度为3 mm的TA2方形薄钛板进行焊接,并对搅拌摩擦焊件接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:当搅拌摩擦焊工艺参数为焊接速度60 mm·min^(-1)、转速300 r·min^(-1)、焊头倾角1°—3°、焊接压力20—25 kN和氩气流量16 L·min^(-1)时,焊缝区域结构完好,未出现小孔、夹杂物和裂纹等常见的焊接缺陷。通过对焊接接头显微组织分析发现,该区域的显微组织主要为2.5—32μm细小等轴晶,晶粒尺寸沿焊缝中心呈现倒V型对称分布,并从焊缝中心向母材方向逐渐增大。表明,焊接过程中温度和应力的分布对晶粒的生长有显著影响。焊缝区域的显微硬度为131.9—138.1HV,随离焊缝中心距离的增大而降低,焊缝区域的平均晶粒尺寸和平均显微硬度分别是12.8μm和135.4 HV,均显著优于母材区域的57μm和125.1 HV。相较于母材,焊缝区域的晶粒尺寸和硬度表现出显著的优越性,表明焊接过程有效细化了晶粒及提高了材料的局部硬度。导电率方面,焊缝区域为3.65%IACS,低于母材区域的3.82%IACS。通过残余应力测试发现,焊缝中心区域的最大残余应力为420 MPa(横向)和180 MPa(纵向),在距焊缝中心15—20 mm处出现压应力。拉伸测试结果显示,搅拌摩擦焊件及母材的抗拉强度分别为415和297 MPa、屈服强度为325和258 MPa、延伸率为32%和62%,焊接接头的强度得到提高,但塑性性能有所下降,这是因焊接过程中产生的显微组织细化和残余应力所致。通过研究确定了搅拌摩擦焊焊接薄钛材最优的工艺参数组合,提高了焊接效率和质量的稳定性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 TA2方形薄钛板 显微硬度 金相组织 抗拉强度 延伸率 导电率 残余应力
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镁合金/钢异种金属焊接研究进展
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作者 赵启宏 张贵锋 +2 位作者 畅海丞 江馨 王书杰 《焊管》 2025年第6期1-10,共10页
镁/钢组合是现阶段实现汽车轻量化的重要途径之一。由于镁与钢的冶金相容性差、熔点差异大,且Mg的沸点较低(1091℃),采用传统的熔焊技术直接连接镁与钢时,会出现Mg蒸气孔、润湿性差等造成的界面缺陷。镁合金与钢高性能连接是焊接领域研... 镁/钢组合是现阶段实现汽车轻量化的重要途径之一。由于镁与钢的冶金相容性差、熔点差异大,且Mg的沸点较低(1091℃),采用传统的熔焊技术直接连接镁与钢时,会出现Mg蒸气孔、润湿性差等造成的界面缺陷。镁合金与钢高性能连接是焊接领域研究热点及面临的极大挑战。通过介绍目前国内外镁/钢异种金属焊接技术的研究进展,总结了提高镁/钢组合焊接性、改善和消除镁/钢组合各类焊接缺陷的方法,并对镁/钢异种金属焊接提出了展望。迄今所报道的镁/钢异种金属焊接方法包括熔-钎焊、搅拌摩擦焊、TLP扩散焊、电阻点焊等,其共同特点在于使用钎焊的思路,引入中间层改善其润湿性。采用激光与电弧作为热源的熔-钎焊报道较多,所用中间层有Al、Cu、Ni、Zn、Sn等元素。而搅拌摩擦钎焊(FSB)具有无需预镀层、单道焊幅宽(≤30mm)、无界面钩状缺陷与匙孔的优点,用于连接镁/钢异种金属可将接头抗剪强度提高至58MPa。 展开更多
关键词 异种金属焊接 镁合金 中间层 焊接接头 冶金结合
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t_(8/5)对NM400耐磨钢焊接粗晶区组织和性能的影响 被引量：2
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作者 佘人杰 张波 +3 位作者 肖爱达 周剑丰 刘宁 梁文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期56-59,64,共5页
利用MMS-200热模拟试验机,通过金相组织观察及硬度检测等方法,研究了不同t_(8/5)条件下NM400耐磨钢焊接粗晶区显微组织及硬度的变化规律,并获得了热影响区的连续冷却转变曲线。结果表明:高温转变区析出先共析铁素体,中低温区域发生贝氏... 利用MMS-200热模拟试验机,通过金相组织观察及硬度检测等方法,研究了不同t_(8/5)条件下NM400耐磨钢焊接粗晶区显微组织及硬度的变化规律,并获得了热影响区的连续冷却转变曲线。结果表明:高温转变区析出先共析铁素体,中低温区域发生贝氏体和马氏体转变;t_(8/5)≤10 s时,硬度变化不大,组织主要为板条马氏体;当t_(8/5)>10 s时,随着t_(8/5)时间的增加,硬度显著降低,板条马氏体数量逐渐减少,贝氏体数量增加;当t_(8/5)=60 s时,马氏体组织消失,60~150 s区间组织主要为贝氏体;当t_(8/5)=150 s时,析出铁素体,且板条贝氏体逐步转变为粒状贝氏体。根据SH-CCT曲线分析,NM400耐磨钢焊接时应严格控制线能量,控制t_(8/5)≤10 s,以保证焊接接头的强度。 展开更多
关键词 焊接热模拟 粗晶区 SH-CCT图 NM400耐磨钢 硬度
原文传递
消应力处理对316L焊接接头腐蚀性能的影响
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作者 张怀强 颜炳志 +3 位作者 杨超平 刘成龙 张文洪 邹勇 《焊接》 2025年第3期30-35,共6页
【目的】该文研究了消应力处理对316L焊接接头耐蚀性的影响,为探明焊接残余应力对奥氏体不锈钢焊接接头耐蚀性的影响及改善耐蚀性提供科学依据。【方法】采用高频冲击技术对316L焊接接头进行消应力处理,测试了消应力前后近熔合线焊接热... 【目的】该文研究了消应力处理对316L焊接接头耐蚀性的影响,为探明焊接残余应力对奥氏体不锈钢焊接接头耐蚀性的影响及改善耐蚀性提供科学依据。【方法】采用高频冲击技术对316L焊接接头进行消应力处理,测试了消应力前后近熔合线焊接热影响区残余应力的变化,并用电化学及慢应力应变拉伸法测试了焊接接头区域的耐蚀性。【结果】研究结果表明,焊接热影响区经过高频冲击消应力处理后,残余应力由拉应力转变为压应力;焊缝及热影响区的点蚀电位明显提高,钝化区间宽化及稳定,耐晶间腐蚀性能提高;焊接接头的应力腐蚀性能也得到了极大改善,应力腐蚀开裂时间增加了4倍。【结论】消应力前后晶间腐蚀和应力腐蚀性能都表现出很大的差别,有别于仅考虑贫铬区对耐蚀性的影响,残余应力对奥氏体不锈钢耐蚀性的影响是不可忽略的;一方面,残余应力通过增加钝化膜的缺陷来降低了点蚀性能;另一方面,残余拉应力可促进裂纹尖端的阳极溶解而降低了晶间腐蚀及应力腐蚀性能。高频冲击消应力处理产生的压应力降低了裂纹尖端的扩展开裂倾向,极大改善了奥氏体不锈钢的耐蚀性。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 消应力处理 晶间腐蚀 应力腐蚀
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