粗晶区

摘要： 可替代9%Ni钢的节镍型低温钢已经成为LNG储罐用钢的重要发展方向,其焊接性和接头低温性能广受关注。针对20 mm厚LNG储罐用7%Ni钢的SMAW接头,进行微观组织观察和低温力学性能测试。试验发现,Cr、Mo元素含量的增加并没有对节镍钢的焊接性产生显著影响,焊缝成形良好,焊缝金属具有较好的强度和低温韧性,一次热循环粗晶区为粗大的板条马氏体和长条状M-A组元,多次热循环粗晶区为细小的回火马氏体和细小的M-A组元。低温(-196°C)拉伸和冲击测试结果表明,接头力学性能均超过欧洲标准EN10028-4的规定值。

摘要： 按照BS 7448标准并结合显微分析方法,采用热模拟技术对t8/5条件下X100级管线钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的断裂韧性(CTOD)进行了研究.结果 表明,CTOD值随着t8/5的增加而增加,显微组织由板条贝氏体向粒状贝氏体转化.当t8/5 =40 s时,原奥氏体晶界处出现的粗化链状M-A组元,使得断裂韧性出现下降;当t8/5=50 s时,断裂韧性继续增加,但随着热输入的增大,晶粒有粗化的倾向.

摘要： 应用均匀试验设计方法设计12组焊接工艺参数(焊接电流分别为60,70,80,90,100,110 A;焊接速度分别为1.96,2.88 mm·s-1),建立DP780双相钢焊接有限元模型,通过模拟和试验,以接头变形量最小为指标确定了最佳焊接电流和焊接速度;采用焊接有限元模型模拟了最佳参数焊接时接头的温度场和热影响区粗晶区(CGHAZ)马氏体含量,并通过热模拟试验进行验证.结果表明:当焊接电流为100 A、焊接速度为1.96 mm·s-1时,焊接接头的变形量最小,该变形量有限元模拟结果与试验值的相对误差为3.528％,说明模型较准确;有限元模拟得到距焊缝中心距离在2.44～6.97 mm的区域为CGHAZ,该区域中的马氏体面积分数为43％,与热模拟试验制备粗晶区试样中的马氏体面积分数(44％)相近,说明建立的模型可以用于模拟CGHAZ组织.

摘要： 通过对X80管线钢的焊接热模拟试验(Gleeble 3500),获得了不同热输入下的粗晶热影响区(CGHAZ)试样.采用夏比冲击试验和多尺度表征相结合的方法,研究了不同显微组织特征对冲击韧性和裂纹萌生行为的影响.结果表明:随着热输入的增加,M/A组元含量增加,导致韧性下降,硬度增加.同时,更多的M/A组元倾向于聚集在原奥氏体晶界上,M/A的总体尺寸和M/A岛内部板条马氏体亚结构的宽度、体积分数也会增加.这些变化使得M/A组元边界和原始奥氏体边界之间的交叉点成为裂纹萌生的首选位置之一.此外,还发现只有大尺寸的奇形夹杂物才是裂纹萌生的直接诱因.

摘要： 为解决深海X70管线钢在实际焊接中粗晶区(CGHAZ)的脆化问题,在不同热循环工艺下对X70管线钢进行了热模拟研究.采用Gleeble-3800热模拟机模拟X70管线钢CGHAZ,研究CGHAZ在10～60 kJ/cm不同热输入(HI)条件下组织和韧性的变化规律,并通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和夏比冲击试验等手段表征CGHAZ的组织和韧性.结果表明,不同热输入下试验钢的组织主要由粒状贝氏体(GB)、贝氏体铁素体(BF)和马-奥组元(M-A组元)组成;当HI不断增大时,BF比例减少,GB比例增加,M-A组元粗化,冲击吸收能先升高再降低;当HI为20 kJ/cm时,BF和GB可获得优异组合,断口为韧性断裂,冲击吸收能达到173.8 J;当HI大于20 kJ/cm时,断口解离断裂,冲击吸收能下降明显,最低为18.8 J.因此,较低的热输入可提高CGHAZ的韧性,使X70管线钢具有高强度、高韧性和良好的焊接性.研究结果可为优化焊接工艺提供理论依据.

摘要： 针对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头热影响区的粗晶区(CGHAZ)中再热裂纹问题,通过热模拟试验筛选出合适的热模拟工艺,获得与实际焊接CGHAZ相似的材料;采用高温应力松弛试验,研究CGHAZ中的再热开裂行为,通过对试验结果分析并结合前人研究经验,发现可用临界断裂松弛应变作为2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头CGHAZ再热开裂判据.

摘要： 某项目反应器在制造厂制造过程中,进行了PWHT后经UT 100％检测发现,在距离上表面12mm-17mm处出现微小裂纹,长度在1mm以内.通过现场金相显微组织观察、硬度检测,割取缺陷部位样品后进行化学成分、金相组织、晶粒度、硬度、宏观等检测手段研究分析.结果显示:不规范的施工,导致在焊缝热影响粗晶区形成了淬硬组织,在焊材烘干不够的情况下氢的介入,形成了穿晶裂纹.

摘要： 2.25Cr1Mo0.25V钢由于V,Ti等强碳化物形成元素的添加,其对焊接接头的再热裂纹敏感性增加,且多发于热影响区粗晶区(coarse grain heat-affected zone,CGHAZ),但目前缺乏有效的评价CGHAZ再热裂纹敏感性的标准.本文采用缺口C形环试验,对国产舞阳钢厂的2.25Cr1Mo0.25V钢CGHAZ的再热裂纹敏感性的进行研究,提出了试验的指导过程,确定了缺口C形环试样的取样位置,缺口的方向以及缺口的取样位置等.最终的试验验证了用缺口C形环试验评价CGHAZ再热裂纹敏感性的方法是可行的,为后续该试验评价准则的提出奠定基础.

摘要： 本文采用焊接热模拟技术、显微组织分析方法和力学性能测试手段,对X80管线钢粗晶区在二次热循环过程中的组织和性能的变化进行了研究.结果表明:二次热循环峰值温度为800°C时,晶界生成大量的粗大的MA组元,冲击韧性降低;峰值温度为1000°C时,晶粒细化,冲击韧性得到改善.

摘要： Q460低合金高强钢在输电铁塔制造领域具有重要应用前景.采用热模拟试验机模拟了单道次焊接Nb微合金化控轧Q460高强钢热影响区粗晶区(Coarse Grained Heat Affected Zone,CGHAZ)热循环过程,对CGHAZ的冲击韧性和显微组织进行了表征分析,并同母材的组织性能进行了比较.结果表明,Q460钢CGHAZ 20°C冲击韧性变化较为复杂,但均维持在较高水平(≥240J),-40°C冲击韧性先增加后减小,t8/5=10s时CGHAZ具有最高的冲击韧性.随着t8/5的增加,显微组织从马氏体+贝氏体混合组织向贝氏体以及先共析铁素体+侧板条铁素体逐渐转变,组织中的M-A组元尺寸也逐渐加大.当显微组织为板条贝氏体结构时,CGHAZ具有最高的冲击韧性.

摘要： 微合金管线钢通过细晶强化、沉淀强化等作用使材料具有良好的强韧性匹配,但经历焊接热循环后,焊接粗晶区晶粒的显著粗化将造成其力学性能下降.采用热模拟技术研究了不同焊接热循环条件下晶粒及第二相粒子的变化;考虑了第二相粒子对奥氏体晶界的钉扎作用影响,引入晶粒长大阈值,以试验数据为基础建立了微合金钢焊接粗晶区奥氏体晶粒长大的动力学方程。

摘要： 本文采用热模拟技术对X80高强管线钢的焊接粗晶区进行模拟,研究了不同冷却速度下X80钢的组织转变规律和组织形态.结果表明,X80管线钢焊接粗晶区的组织类型为贝氏体、铁素体和珠光体.当冷却速度在60～0.5°C/s之间时,组织为先共析铁素体和贝氏体构成,且随冷却速度的降低,贝氏体的形态由板条束状逐渐向粒状过渡,第二相物质的宽度逐渐变窄,长度逐渐变小,更加弥散分布;当冷却速度降低到0.25°C/s和0.05°C/s时,除先共析铁素体和粒状贝氏体外,产生了珠光体转变,珠光体中铁素体和渗碳体分别独立长大,无明显片层结构,形成伪共析珠光体组织.

摘要： 利用有限元软件ANSYS及其参数化设计语言APDL实现了施加脉冲电流焊接过程的数值模拟.分别从焊接接头不同区域的温升、电流密度以及有效电流作用时间角度来分析脉冲电流对焊接接头的影响.分析得到的结果是在焊接接头上表面粗晶区位置处的温升值和电流密度值是最大的,焊接接头粗晶区的时电密值要大于其他区域的,推断结果是脉冲电流的温升、电流密度以及时电密这三个因素的综合作用使得焊接接头的粗晶区组织变细,力学性能提高.

摘要： 本文研究鞍钢Q500q 钢在焊接热模拟快速加热条件下,粗晶区组织形态的变化规律,在极冷的条件下,可以得到低碳马氏体和板条贝氏体组织,在极慢的冷却条件下,其组织形态为先共析铁素体和珠光体,在较宽的冷速范围可以形成贝氏体组织。

摘要： 本文分析导致低温再热器管用102钢焊接接头失效的裂纹的特征,研究裂纹附近的显微组织特点、硬度分布及析出相位置和成分,揭示裂纹的形成机理.结果表明,裂纹产生于粗晶区,终止于细晶区,其性质为再热裂纹.长期运行后的粗晶区仍然为淬硬的板条马氏体组织,板条内有高密度位错,虽然板条内的析出相很少,但原奥氏体晶界上析出Ti和V的复合沉淀相,大颗粒沉淀相尺寸达到5μm,它们的大量析出使晶界附近形成一薄层合金元素贫化区,在应力作用下蠕变变形集中于该区,从而发生沿晶脆性断裂,这是102钢接头产生再热裂纹的主要原因.

摘要： 采用焊接热模拟方法和现代物理测试技术研究了管线钢焊接热影响区的韧性变化规律.结果表明,单道焊中(CGHAZ)是热影响区中韧性最薄弱的环节.粗晶区的韧性随着焊接热输入的加大而下降.引起这种局部脆化的主要原因是晶粒粗化和组织恶化.

摘要： 对电站高参数锅炉顶冠状密封管板角焊缝及热影响区过热粗晶区的裂纹、硬度、组织分析,探讨锅炉再热器密封管板角焊缝大面积的T22钢侧开裂裂纹性质和成因,提出解决同类型锅炉炉顶密封角焊缝管板焊接结构措施.

摘要： 本发明公开了一种焊接粗晶热影响区‑60°C冲击吸收功不低于60J的耐候桥梁钢，属于耐候钢领域，所述耐候桥梁钢化学成分按质量百分比计包括：C 0.04~0.07%、Si 0.20~0.40%、Mn 1.10~1.40%、P≤0.012%、S≤0.005%、Ni 0.30~0.50%、Cr 0.35~0.60%、Mo 0.02~0.12%、Cu 0.25~0.45%、Nb 0.03%~0.10%、Ti 0.008~0.020%、Al 0.015~0.030%、Ca 0.003~0.018%、B≤0.0005%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述耐候桥梁钢中Nb、Ni、Mo、Si、Cr、Cu含量符合比例：1.2≥θ≥0.6，其中θ=（20Nb+Ni+5Mo）/（Cr+2Cu+4Si）。此外，本发明还提供了一种焊接粗晶热影响区‑60°C冲击吸收功不低于60J的耐候桥梁钢的制备方法。本发明的耐候桥梁钢焊接热影响区组织的大角度晶界密度显著提高，冲击韧性得到有效改善，满足寒冷地区使用要求。

摘要： 一种优化高强韧特厚板粗晶热影响区组织与性能的方法，涉及一种优化高强韧特厚板窄间隙弧焊热影响区组织与性能的方法。目的是解决高强韧特厚板弧焊过程中局部脆化问题。方法：获取热模拟试样及接头母材热影响区焊接热循环曲线，在模拟试验机的系统上生成模拟温度曲线，找出韧性恶化样和韧性恶化区，找出韧性改善样和韧性改善区，绘制先焊层单层单道接头母材热影响区的各区分布和宽度的占比图，逐个叠加占比图得到微区演变示意图，最终确定焊层数及每个焊层的厚度。本发明通过焊接热模拟试验分析高强韧特厚板的焊接性，利用多层单道焊的正火和回火作用，回避过热粗晶热影响区的存在，避免局部脆化。本发明适用于特厚板弧焊焊接。

摘要： 本发明涉及一种用于3D打印粗晶群微区‑超细晶群微区排布的异质异构合金的方法，包括以下步骤：(1)设计由金属粉末A和金属粉末B交错堆叠形成的微叠层构型；(2)将金属粉末A铺粉完成后，进行激光选区熔化处理，得到第一叠层，然后，再铺设金属粉末B，继续进行激光选区熔化处理，得到第二叠层，如此循环，得到微叠层构型，即为目标产物。本发明设计了多尺度微叠层构型，选取高铜合金与镍基合金，通过多材料激光选区熔化增材制造，实现了3D打印粗晶群微区‑超细晶群微区人工排布的异质异构合金的制备，形成了新的成形方法与工艺，为激光选区熔化成形的发展开辟了新的方向和领域。

摘要： 本发明公开了一种焊接粗晶热影响区‑60°C冲击吸收功不低于60J的耐候桥梁钢，属于耐候钢领域，所述耐候桥梁钢化学成分按质量百分比计包括：C 0.04~0.07%、Si 0.20~0.40%、Mn 1.10~1.40%、P≤0.012%、S≤0.005%、Ni 0.30~0.50%、Cr 0.35~0.60%、Mo 0.02~0.12%、Cu 0.25~0.45%、Nb 0.03%~0.10%、Ti 0.008~0.020%、Al 0.015~0.030%、Ca 0.003~0.018%、B≤0.0005%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述耐候桥梁钢中Nb、Ni、Mo、Si、Cr、Cu含量符合比例：1.2≥θ≥0.6，其中θ=（20Nb+Ni+5Mo）/（Cr+2Cu+4Si）。此外，本发明还提供了一种焊接粗晶热影响区‑60°C冲击吸收功不低于60J的耐候桥梁钢的制备方法。本发明的耐候桥梁钢焊接热影响区组织的大角度晶界密度显著提高，冲击韧性得到有效改善，满足寒冷地区使用要求。

摘要： 本发明公开了一种双相高强钢焊接粗晶区韧性优化方法，利用热模拟的方法对双相高强钢焊接粗晶区的断裂机理进行分析，然后通过将响应曲面法与量子遗传算法相结合的方法建立试验参数和冲击功之间的响应面模型并对模型求解得到最优值，将最优值对应的工艺参数作为最优焊接工艺参数。本双相高强钢焊接粗晶区韧性优化方法在对双相高强钢进行施焊作业前通过使用有限的热模拟试验次数建立可靠的响应面模型来代替大量的试验，进而得到改善双相高强钢焊接接头粗晶区脆化、提高粗晶区韧性的最优焊接工艺参数，从而实现提高双相高强钢的焊接质量、最大限度降低双相高强钢焊接接头发生脆性断裂的风险。

摘要： 一种预测微合金钢焊接粗晶区晶粒尺寸的方法，属于物理的测量领域。首先通过热模拟获得三个以上不同热输入下微合金钢焊接粗晶区的原奥氏体晶粒尺寸的信息；其次设定晶粒长大动力学公式中M0和PZ为未知常数，其它参数为已知参数并通过查阅文献得到相应的合理数值，然后将三个不同热输入下粗晶区的原奥氏体晶粒尺寸的数值与晶粒长大动力学公式进行拟合(通过数值积分并采用有限差分法)，最佳的拟合结果得出M0和PZ的数值；最后通过此晶粒长大动力学公式及拟合出的M0和PZ的数值计算不同焊接热输入下此微合金钢焊接粗晶区的晶粒尺寸，预测出微合金钢焊接粗晶区晶粒尺寸。本发明简化了拟合及计算过程，为控制微合金钢焊接粗晶区的晶粒尺寸提供了重要依据。

摘要： 本发明公开了一种奥氏体不锈钢焊接热影响区粗晶区特征热循环曲线的获取方法，属于金属材料焊接性研究技术领域。包括：(1)进行平板自熔焊获得截面焊缝截面形貌和尺寸；(2)点焊热电偶，进行平板自熔焊，测试点焊位置的焊接热循环曲线；(3)建立平板自熔焊三维有限元模型；(4)拟合自熔焊焊接热源模型，通过实测焊缝截面宏观形貌进行校核；(5)模拟平板自熔焊过程，获得焊接温度场，与实测焊接热循环曲线进行对比，如吻合较好，则确定焊接温度场；(6)结合焊缝截面组织分布特征，确定焊接热影响区粗晶区特征热循环曲线。本发明将少量焊接试验和计算机数值模拟技术相结合，实现对奥氏体不锈钢焊接热影响区粗晶区特征热循环曲线的获取。

摘要： 本发明涉及一种评价焊接热影响区粗晶区再热裂纹敏感性的方法，1)采用不同焊接热输入制造焊接试板；2)C形环取样时时试板起弧处和末端需要切除至少50mm，取样方法有两种方案；3)利用螺栓对C形环施加应力；4)将试样放入加热炉中进行模拟热处理；5)观察C形环缺口根部是否产生再热裂纹；6)确定不同焊接热输入下的临界应力；7)结合Gleeble热模拟试验评价指标，建立缺口C形环评价准则。本申请的试验操作简单，能够在工程实际中推广应用，弥补现有的评价方法不能评价热影响区粗晶区再热裂纹敏感性的状况。

摘要： 本发明公开了一种粗晶区再热裂纹敏感性的评判方法，属于焊接评价技术领域。首先根据低合金耐热钢焊接的实际热循环过程对低合金耐热钢试样进行热模拟实验，得到具有粗晶区组织的试样，接着对试样进行蠕变实验，在恒温、恒应变条件下对试样施加预设应力直至试样断裂，根据实验过程中的应力松弛曲线，计算蠕变应变值，最后结合短时蠕变破断试验的评价指标，建立蠕变应变和断面收缩率之间的关系，进而建立用于评价低合金耐热钢焊接粗晶区再热裂纹敏感性的评价准则。本发明解决了低合金耐热钢粗晶区再热裂纹敏感性评价实验中断后试样截面积测量不准确，从而导致断面收缩率计算误差大，对粗晶区再热裂纹敏感性评价不准确的问题。

摘要： 本发明公开了一种双相高强钢焊接粗晶区韧性优化方法，利用热模拟的方法对双相高强钢焊接粗晶区的断裂机理进行分析，然后通过将响应曲面法与量子遗传算法相结合的方法建立试验参数和冲击功之间的响应面模型并对模型求解得到最优值，将最优值对应的工艺参数作为最优焊接工艺参数。本双相高强钢焊接粗晶区韧性优化方法在对双相高强钢进行施焊作业前通过使用有限的热模拟试验次数建立可靠的响应面模型来代替大量的试验，进而得到改善双相高强钢焊接接头粗晶区脆化、提高粗晶区韧性的最优焊接工艺参数，从而实现提高双相高强钢的焊接质量、最大限度降低双相高强钢焊接接头发生脆性断裂的风险。