低活馬氏體鋼熔化焊接頭硬度與微觀組織

熱等靜壓擴(kuò)散焊接由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為是聚變堆包層第一壁及冷卻板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的首選制造技術(shù)之一。本文對中國低活化馬氏體鋼clam的熱等靜壓焊接進(jìn)行了初步研究。實(shí)驗(yàn)中clam鋼自身焊接的拉伸性能已經(jīng)達(dá)到母材的水平,但沖擊斷口為原接合面,且強(qiáng)度較低,x射線能譜(eds)分析發(fā)現(xiàn)沖擊斷面上有強(qiáng)氧化物形成元素al、si、v等富集,初步認(rèn)為焊接前期處理過程中待焊接面形成的穩(wěn)定氧化膜導(dǎo)致沖擊性能較低。

運(yùn)用小孔法測量馬氏體不銹鋼鑄件zg1cr12ni3mo2co2vn焊接接頭回火前、后的殘余應(yīng)力;采用sem和金相相結(jié)合的方法,觀察了該焊件的組織和斷口形貌;測量焊接接頭金屬的顯微硬度。試驗(yàn)結(jié)果表明,焊件接頭未回火室溫基體金屬的顯微組織為脆硬的馬氏體,且存在著較大焊接殘余應(yīng)力;回火后,焊件接頭的顯微組織為回火索氏體,改善了鋼的塑性及韌性,提高了合金的綜合力學(xué)性能。

主要針對t91/t91同種鋼管接頭在平焊位置進(jìn)行碳當(dāng)量計(jì)算、焊接方法選擇、焊接措施控制、焊后熱處理等工藝性試驗(yàn)研究。確定了焊接工藝參數(shù),對接頭進(jìn)行了拉伸、彎曲、沖擊等性能試驗(yàn),觀察了接頭組織。結(jié)果表明:采用鎢極氬弧焊(tig)的接頭性能優(yōu)于tig焊打底手弧焊填充與蓋面的接頭的性能。

采用功率為4kw的nd:yag激光器,對6mm厚clam鋼板采用不同的焊接參數(shù)進(jìn)行了激光焊接試驗(yàn),焊后對部分試樣進(jìn)行回火處理.分別對焊后和回火試樣的硬度和微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測試和觀察.結(jié)果表明,回火處理前焊接接頭金相組織主要為粗大的板條馬氏體,隨著焊接速度的提高,焊縫硬度有所提高;回火處理后焊接接頭金相組織為板條特征明顯的回火馬氏體,使用掃描電鏡對回火后焊接接頭進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)在原奧氏體晶界和馬氏體板條上有碳化物析出,導(dǎo)致焊縫區(qū)的硬度相對母材略有提高,焊接熱影響區(qū)未出現(xiàn)軟化現(xiàn)象.

高硬度馬氏體時(shí)效堆焊焊條的研究——研制成功的co、mn、w、v馬氏體時(shí)效鋼堆焊焊條，解決了堆焊高硬度焊接材料時(shí)，硬度均勻性差及機(jī)械加工困難的問題，提高了耐磨工件的使用壽命及其修復(fù)時(shí)的生產(chǎn)效率，能給國民經(jīng)濟(jì)帶來了極大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

對石墨與銅采用非晶態(tài)tizrnicu釬料進(jìn)行了真空釬焊。采用光學(xué)顯微鏡(omolmpus)、掃描電鏡(sem,s-4700)、電子探針(epma,jxa8600)等分析手段對接頭的界面微觀組織進(jìn)行觀察分析,研究結(jié)果表明,釬縫中主要是金屬間化合物生成相,如cu-ti,cu-zr,ni-ti系等,裂紋易產(chǎn)生于焊縫中尺寸較大的一個(gè)金屬間化合物相上,cu基固溶體的存在可以阻礙或延緩裂紋的擴(kuò)展,對提高接頭性能有利。在該實(shí)驗(yàn)條件下在950℃/15min工藝參數(shù)下獲得的接頭的電阻率低于5mω,平均電阻為3.3mω,接頭的抗剪強(qiáng)度為16.34mpa滿足該接頭作為換向器接頭的使用要求。

在備有拉伸裝置的掃描電鏡上,原位觀察了低碳板條馬氏體鋼的變形和斷裂過程。結(jié)果表明,板條馬氏體的變形是以滑移方式進(jìn)行的,位錯(cuò)沿滑移面的滑移受阻,在試樣表面留下呈波紋狀的變形帶。在應(yīng)力峰值前后,主裂紋開始起裂;在主裂紋擴(kuò)展過程中,在主裂紋前面的薄弱區(qū)域如夾雜等會先起裂形成小裂紋或空洞,隨應(yīng)力加大相鄰的微孔聚合、連接長大成新裂紋;在斷裂過程中,裂紋在板條束界發(fā)生轉(zhuǎn)折。盡管原奧氏體晶粒尺寸小的試樣起裂載荷大,不同晶粒尺寸馬氏體組織的變形和斷裂過程沒有本質(zhì)差別。

ISO5817-2014焊接—鋼、鎳、鈦及其合金的熔化焊接頭(束焊除外)—缺欠質(zhì)量等級.

在4mm厚不銹鋼激光-電弧雙面焊接試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了激光功率、電弧電流對接頭形貌特征和接頭特征量的影響規(guī)律,并對熔化效率進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在較小的能量匹配下,雙面焊接頭呈現(xiàn)出激光焊與電弧焊的混合特征,隨著熱輸入的增大,混合特征消失;增大激光功率,可使激光側(cè)焊縫熔寬增加,而電弧側(cè)焊縫熔寬減小,增加電弧電流,可使電弧側(cè)焊縫熔寬增加,而對激光側(cè)焊縫影響很小;激光功率和電弧電流增加都對焊縫中部最小熔寬有明顯的增加;中部最小熔寬的深度隨激光功率增加而增加,而電弧電流則起到相反的作用。在非熔透條件下,激光對電弧焊的熔化效率影響很明顯,而電弧對激光焊的影響很小;在熔透條件下,增加激光功率、電弧電流對激光電弧雙面焊的熔化效率都有顯著的提高。

非晶鎳基釬料釬焊接頭性能及微觀組織的研究

非晶鎳基釬料釬焊接頭性能及微觀組織的研究

用非晶鎳基釬料和普通晶態(tài)釬料在不同的溫度下真空釬焊不銹鋼,分析了接頭的力學(xué)性能、元素分布和顯微組織。研究表明,釬焊接頭的焊接質(zhì)量在1000℃以下隨溫度升高而增強(qiáng),采用非晶釬料的接頭強(qiáng)度明顯好于普通晶態(tài)釬料。

利用自行改制的數(shù)控交流電阻焊機(jī),采用cuni薄帶釬料,配合改進(jìn)型釬劑實(shí)現(xiàn)了tini形狀記憶合金電阻釬焊連接。借助于光學(xué)顯微鏡、sem及edx對釬縫的組織進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,試驗(yàn)采用的電阻釬焊工藝對母材的熱影響極小,接頭中沒有明顯的熱影響區(qū);在釬縫中存在的ti3ni4化合物相是tini合金產(chǎn)生雙程及全程形狀記憶效應(yīng)的主要因素

采用含ag50％~68％、cu10％~30％、zn12％~20％、sn0％~10％的銀基釬料,通過激光釬焊,改變釬焊有效熱輸入(激光輸出功率和釬焊時(shí)間),研究了tini形狀記憶合金與不銹鋼異質(zhì)釬焊接頭的微觀組織和性能。結(jié)果表明:agcuznsn釬料對tini形狀記憶合金和不銹鋼的潤濕性較好,釬焊接頭界面平整、致密,與tini形狀記憶合金形成的界面反應(yīng)層較窄,而與不銹鋼形成的界面反應(yīng)層較寬。釬焊有效熱輸入對tini形狀記憶合金熱影響區(qū)組織和性能影響較大。釬焊有效熱輸入量過高,將導(dǎo)致tini形狀記憶合金側(cè)熱影響區(qū)組織晶粒粗大、硬度降低、塑性提高。嚴(yán)格控制釬焊工藝參數(shù)可以獲得具有較高抗拉強(qiáng)度、形狀記憶效應(yīng)和超彈性的tini形狀記憶合金與不銹鋼釬焊接頭。

用自研制雙層陶瓷復(fù)合材料與鋼進(jìn)行了大氣中釬焊連接。采用聲學(xué)顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析等測試手段對雙層陶瓷復(fù)合材料的聲顯微結(jié)構(gòu)及釬焊接頭的微觀組織及形態(tài)、特征點(diǎn)的化學(xué)成分等進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,雙層陶瓷復(fù)合材料與鋼釬焊連接后的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)接頭的三個(gè)界面均達(dá)到較好的結(jié)合。這為陶瓷/金屬接頭提供了一種新的連接途徑

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、硬度計(jì)等測量方法,觀察分析了鋁鋰合金釬焊前后母材和釬焊接頭的顯微組織變化,通過分析測試釬焊接頭的顯微硬度和斷口微區(qū)的化學(xué)成分,研究分析了釬焊接頭強(qiáng)度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,焊后母材中的強(qiáng)化相由質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍡l狀;氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下,釬焊接頭未見氣孔、夾雜、裂紋等缺陷,釬焊接頭存在一定的擴(kuò)散區(qū),從而有效地提高了釬焊接頭的強(qiáng)度;無氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下,釬焊接頭有大量的缺陷存在,這些缺陷的存在嚴(yán)重影響了釬焊接頭的強(qiáng)度。

借助掃描電子顯微分析(sem)、電子探針x射線顯微分析(epma)等手段,觀察分析了三層卷焊鋼管釬焊接頭的化學(xué)成分和微觀組織。結(jié)果表明:①釬焊接頭由上、下擴(kuò)散區(qū)和中界區(qū)組成;②在擴(kuò)散區(qū)的鐵素體晶間,銅重量濃度可達(dá)10%左右,在中界區(qū)鐵重量濃度約為6%;③在擴(kuò)散區(qū)和中界區(qū)中均形成α和ε固溶體混合物;④釬焊接頭性能優(yōu)良。

Q235鋼對接接頭熔化焊金相組織

點(diǎn)焊接頭的設(shè)計(jì) 點(diǎn)焊通常采用搭接接頭和折邊接頭接頭可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上等厚度或不等厚 度的工件組成。在設(shè)計(jì)點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮電極的可達(dá)性，即電極必須能方便 地抵達(dá)工件的焊接部位。同時(shí)還應(yīng)考慮諸如邊距、搭接量、點(diǎn)距、裝配間隙和焊 點(diǎn)強(qiáng)度諸因素。 邊距的最小值取決于被焊金屬的種類，厚度和焊接條件。對于屈服強(qiáng)度高的 金屬、薄件或采用強(qiáng)條件時(shí)可取較小值。 搭接量是邊距的兩倍，推薦的最小搭接量見表1。 表1接頭的最小搭接量（mm)3 最薄板件 厚度 單排焊點(diǎn)雙排焊點(diǎn) 結(jié)構(gòu)鋼 不銹鋼及 高溫合金 輕合金結(jié)構(gòu)鋼 不銹鋼及 高溫合金 輕合金 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22 6 7 8 9 10 12 14 16 18

用鎳基釬料真空釬焊鎳基合金時(shí)釬焊溫度對釬料中si、b等元素的擴(kuò)散有重要作用,因此采用3種釬焊溫度對其進(jìn)行真空釬焊,研究了1080、1110和1140℃釬焊溫度下釬縫的微觀組織、元素分布及顯微硬度等。結(jié)果表明,隨著釬焊溫度的升高,釬料中元素向母材擴(kuò)散越充分,釬焊溫度為1140℃時(shí),釬縫組織基本為固溶體。

分別采用氬弧焊、微束等離子弧焊和激光焊3種方法對2mm厚的0cr11ni2movnb馬氏體不銹鋼板進(jìn)行了對接焊,利用計(jì)算機(jī)有限元軟件對3種焊接方法的接頭變形情況進(jìn)行了仿真,并對接頭進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),測試了接頭的抗拉強(qiáng)度和延伸率。結(jié)果表明:焊接接頭變形由大到小的順序?yàn)?氬弧焊、微束等離子弧焊、激光焊,其中激光焊接角變形量最小為0.8°,而氬弧焊的變形量相對較大達(dá)到了6.1°。微束等離子弧焊接接頭抗拉強(qiáng)度最高為902mpa,氬弧焊接頭最低為854mpa,微束等離子弧焊接接頭延伸率最高為10.1%,氬弧焊接頭最低為8.1%。

技術(shù)交底記錄 施工單位浙江野風(fēng)建設(shè)有限公司單位工程名稱廣德縣中醫(yī)院整體遷建一期工程 工程部位鋼筋閃光對焊接頭接受交底人 交 底 內(nèi) 容 1.施工準(zhǔn)備 1.1材料及主要機(jī)具： 1.1.1鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設(shè)計(jì)要求，有出廠證明書及復(fù)試報(bào)告單。 1.1.2主要機(jī)具：對焊機(jī)具及配套的對焊平臺、防護(hù)深色眼鏡、電焊手套、絕緣鞋、鋼筋切 斷機(jī)、空壓機(jī)、鋼絲刷、冷拉調(diào)直作業(yè)線。 1.2作業(yè)條件： 1.2.1焊工必須持證上崗。 1.2.3電源應(yīng)符合要求，當(dāng)電源電壓下降大于5%，小于8%時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)提高焊接變壓器 級數(shù)的措施；大于8%時(shí)，不得進(jìn)行焊接。 1.2.4作業(yè)場地應(yīng)有安全防護(hù)設(shè)施，防火和必要的通風(fēng)措施，防止發(fā)生燒傷、觸電及火災(zāi)等 事故。 1.2.5熟悉料單，弄清接頭位置，做好技術(shù)交底。 2.操作工藝 2.1工藝流程： 檢查設(shè)備→選擇焊