噴丸處理對(duì)X70管線(xiàn)鋼埋弧自動(dòng)焊接接頭拉伸性能的影響

采用h08mnmoa焊絲埋弧焊焊接x80管線(xiàn)鋼.利用掃描電鏡分析焊接接頭微觀(guān)組織;采用動(dòng)電位極化和電化學(xué)阻抗法研究了x80管線(xiàn)鋼其焊接接頭在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中的腐蝕行為.結(jié)果表明,在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中,由于顯微組織上的差異,x80鋼母材的耐點(diǎn)蝕性能最好;焊縫在短時(shí)間內(nèi)的耐點(diǎn)蝕性能基本與母材處于同一水平,但長(zhǎng)時(shí)間浸泡后的耐點(diǎn)蝕性能卻比母材要差;熱影響區(qū)的耐點(diǎn)蝕性能最差,且相對(duì)于母材和焊縫的差值較大.

通過(guò)拉伸試驗(yàn)機(jī)、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等研究了熱壓對(duì)az31b鎂合金鎢極氬弧焊焊接接頭拉伸性能和斷口形貌的影響。結(jié)果表明:熱壓后焊接接頭的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別可達(dá)200mpa和10%,比焊態(tài)的分別提高了18%和67%;焊態(tài)接頭拉伸斷口以解理斷裂為主,呈現(xiàn)出較多的腳印狀小平臺(tái),同時(shí)伴隨有少量韌窩;而熱壓后焊接接頭的斷口具有平臺(tái)撕裂畸變現(xiàn)象,可以觀(guān)察到熱壓塑性變形流變線(xiàn),晶界表現(xiàn)出一定的滑動(dòng)協(xié)調(diào)現(xiàn)象。

采用埋弧焊的方法,研究了熱輸入對(duì)x70鋼接頭組織的影響。采用olympus分析軟件分析了焊接接頭的宏觀(guān)結(jié)構(gòu)尺寸。采用olympus-pmg3金相顯微鏡對(duì)埋弧焊接頭顯微組織進(jìn)行了觀(guān)察。結(jié)果表明,由于x70級(jí)管線(xiàn)鋼為采用控扎控冷工藝獲得的細(xì)晶粒鋼,焊接熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大傾向嚴(yán)重。隨著熱輸入的增加,熱影響區(qū)寬度明顯增加、母材和焊絲熔化量增加、焊縫深寬比減小;在單道焊的情況下,隨著熱輸入的增加,側(cè)板條鐵素體含量增加,針狀鐵素體含量減小,不利于焊接接頭性能的提高。

利用激光沖擊強(qiáng)化對(duì)12cr2ni4a不銹鋼焊接接頭進(jìn)行處理,比較了激光沖擊一次和二次前后焊接接頭拉伸性能、顯微硬度和表面殘余應(yīng)力.結(jié)果表明,12cr2ni4a焊接試件經(jīng)過(guò)二次激光沖擊強(qiáng)化后,顯微硬度提高了50%,抗拉強(qiáng)度由818.5mpa提升至863.8mpa,并且斷裂區(qū)域由焊接熱影響區(qū)轉(zhuǎn)移至基體處,焊接試件的拉伸性能顯著提高.激光沖擊強(qiáng)化消除的焊接殘余拉應(yīng)力是焊接接頭拉伸性能提高的主要原因.

對(duì)x80級(jí)鋼螺旋縫埋弧焊接鋼管材料進(jìn)行軸向拉伸預(yù)應(yīng)變量與拉伸性能關(guān)系的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:隨著預(yù)應(yīng)變量的增加(≥1.5%),管體橫向的屈服強(qiáng)度上升,而抗拉強(qiáng)度則無(wú)明顯變化。

為了研究焊接接頭力學(xué)不均一性對(duì)單向拉伸性能的影響,采用數(shù)字散斑相關(guān)方法(dscm)研究了純鋁激光-電弧復(fù)合焊焊接接頭在拉伸過(guò)程中的局部變形行為,獲得了母材、熱影響區(qū)和焊縫區(qū)的應(yīng)變分布情況,發(fā)現(xiàn)應(yīng)力為43.6mpa時(shí)熔合線(xiàn)附近的熱影響區(qū)首先進(jìn)入屈服階段,并且隨著荷載的增加,總應(yīng)變迅速增大,熱影響區(qū)真實(shí)應(yīng)變遠(yuǎn)大于名義應(yīng)變,并導(dǎo)致最終斷裂。硬度測(cè)試結(jié)果顯示熱影響區(qū)出現(xiàn)明顯的退火軟化現(xiàn)象,硬度最低,使其成為焊接接頭拉伸過(guò)程中最薄弱區(qū)域?；谀芰糠ê陀捕葴y(cè)試結(jié)果提出了純鋁焊接接頭各區(qū)域屈服強(qiáng)度的預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

采用表面機(jī)械研磨處理(smat)技術(shù)對(duì)x80管線(xiàn)鋼焊接接頭進(jìn)行了30,60及90min表面納米化處理,分別采用光學(xué)顯微鏡、x射線(xiàn)衍射儀、表面粗糙度儀及顯微硬度計(jì)等研究了smat不同時(shí)間后x80管線(xiàn)鋼焊接接頭的顯微組織、晶粒尺寸、表面粗糙度及顯微硬度的變化。結(jié)果表明:smat不同時(shí)間后均可在x80管線(xiàn)鋼焊接接頭表面獲得一定厚度的塑性變形層,且隨著smat時(shí)間的延長(zhǎng),塑性變形層厚度逐漸增加,實(shí)現(xiàn)了焊接接頭的表面納米化(組織均勻化);smat可以顯著提高焊接接頭表面的顯微硬度,使顯微硬度沿深度呈梯度分布;smat還可改善焊接接頭表面粗糙度,隨smat時(shí)間的延長(zhǎng)表面粗糙度逐漸減小。

為了改善x70管線(xiàn)鋼焊接接頭慢拉伸電化學(xué)腐蝕性能,用激光沖擊波對(duì)x70管線(xiàn)鋼焊接接頭表面進(jìn)行強(qiáng)化處理.采用慢應(yīng)變速率拉伸法分析了x70管線(xiàn)鋼焊接接頭,在不同h2s濃度的nace溶液(0.5%hac+5%nacl)中電化學(xué)腐蝕行為,測(cè)試了激光沖擊處理前后x70管線(xiàn)鋼焊接接頭腐蝕電位,討論了激光沖擊處理對(duì)x70管線(xiàn)鋼焊接接頭腐蝕電位和斷口形貌的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,激光沖擊處理改善了x70管線(xiàn)鋼焊接接頭腐蝕性能,其scc敏感性指數(shù)iscc降低了6%.經(jīng)激光沖擊處理后試樣自然腐蝕電位正移,極化電阻逐漸增大,其耐蝕性比原始狀態(tài)有所提高.

通過(guò)拉伸試驗(yàn)分析了x80管線(xiàn)鋼母材及其焊接接頭拉伸性能,采用掃描電鏡及其能譜分析儀觀(guān)察了上述材料的斷口形貌與化學(xué)成分,并對(duì)其斷裂行為進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:母材延伸率和斷面收縮率大于焊接接頭,母材為韌性斷口,而焊接接頭為出現(xiàn)分層現(xiàn)象的韌斷+脆斷斷口;母材纖維區(qū)面積及韌窩尺寸均大于焊接接頭,母材放射區(qū)形貌為韌窩結(jié)構(gòu),而焊接接頭為解理形貌,母材與焊接接頭的剪切唇區(qū)均為解理形貌;焊接接頭中夾雜物以硫化物和氧化物為主,是焊接接頭力學(xué)性能降低的重要因素.

工藝試驗(yàn)證明,選用h08mna焊絲焊接a3鋼,可提高焊接接頭冷彎性能。從而改變通常使用h08a焊絲焊接冷彎試驗(yàn)難以滿(mǎn)足要求的現(xiàn)象.

采用表面機(jī)械研磨處理(smat)技術(shù)對(duì)x80管線(xiàn)鋼焊接接頭進(jìn)行了表面自身納米化處理。分析了smat前后x80管線(xiàn)鋼焊接接頭的疲勞及電化學(xué)腐蝕特性。結(jié)果表明,對(duì)x80管線(xiàn)鋼焊接接頭進(jìn)行90min的smat后,可以在x80管線(xiàn)鋼焊接接頭表層一定深度范圍以?xún)?nèi)獲得納米晶組織,納米晶尺寸分布為5～15nm;在近似服役條件下的全應(yīng)力范圍內(nèi),smat可以顯著延長(zhǎng)x80管線(xiàn)鋼焊接接頭的疲勞壽命,其疲勞極限可提高13%;smat可提高x80管線(xiàn)鋼焊接接頭的電化學(xué)腐蝕性能,使其電化學(xué)腐蝕傾向和自腐蝕電流密度均有所降低。

采用表面機(jī)械研磨(smat)技術(shù)對(duì)x80管線(xiàn)鋼的焊接接頭進(jìn)行了表面自身納米化處理,利用金相顯微鏡(om)、透射電子顯微鏡(tem)和x射線(xiàn)衍射技術(shù)(xrd)研究了表面自身納米化處理后試樣表面微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明:經(jīng)smat處理后,可以在x80管線(xiàn)鋼的焊接接頭表面形成一定厚度的等軸、取向隨機(jī)的納米晶粒;隨距處理表面深度的增加,晶粒尺寸逐漸增大;smat處理時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)對(duì)表層晶粒尺寸影響不大;smat處理可以實(shí)現(xiàn)x80管線(xiàn)鋼的焊接接頭組織的連續(xù)化和均勻化。

x70是一種微合金高強(qiáng)度管線(xiàn)鋼,起源于上個(gè)世紀(jì)的70年代的國(guó)外。本文通過(guò)對(duì)巴西管線(xiàn)建設(shè)中x70管線(xiàn)鋼的自動(dòng)焊工藝的系統(tǒng)分析,進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)對(duì)比和特性探究,以便改進(jìn)我國(guó)的管線(xiàn)自動(dòng)焊焊接施工工藝,提高我國(guó)管線(xiàn)建設(shè)技術(shù)。

x70是國(guó)外20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的一種微合金高強(qiáng)度管線(xiàn)鋼,采用控軋控冷工藝,得到以針狀鐵素體為主的組織,強(qiáng)度、韌性和焊接性等性能非常好,已在工程中大量使用,技術(shù)已很成熟。文章主要探討了巴西管線(xiàn)建設(shè)中x70管線(xiàn)鋼的自動(dòng)焊工藝,以此為鑒,從而改進(jìn)我國(guó)的管線(xiàn)自動(dòng)焊焊接施工工藝,促進(jìn)我國(guó)管線(xiàn)建設(shè)的發(fā)展。

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焊接接頭拉伸試驗(yàn) 原理 拉伸試驗(yàn)按gb/t228進(jìn)行 除非另有規(guī)定，試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度為23℃±5℃條件下進(jìn)行。 樣品制備 取樣位置 試樣應(yīng)從焊接接頭垂直于焊縫軸線(xiàn)方向截取，試樣加工完成后，焊縫的軸線(xiàn) 應(yīng)位于試樣平行長(zhǎng)度部分的中間，對(duì)小直徑管試樣可采用整管。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議 未做特殊規(guī)定時(shí)，“小直徑管”是指外徑小于或等于18mm的管子。 標(biāo)記 每個(gè)試件應(yīng)做標(biāo)記以便識(shí)別其他產(chǎn)品或接頭中取出的位置。 如果相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有要求，應(yīng)標(biāo)記機(jī)加工方向。 每個(gè)試樣應(yīng)做標(biāo)記以便識(shí)別其在試件中的準(zhǔn)確位置。 熱處理及/或時(shí)效 焊接接頭或試樣一般不進(jìn)行熱處理，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或允許被試驗(yàn)的焊 接接頭進(jìn)行熱處理除外，這時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)記錄熱處理的參數(shù)。對(duì)于會(huì)產(chǎn) 生自然時(shí)效的鋁合金，應(yīng)記錄焊接至開(kāi)始試驗(yàn)的間隔時(shí)間。 取樣 一般要求 取樣所采用的機(jī)械加工方法或加工方法不得對(duì)試樣性能產(chǎn)生影響。 鋼

對(duì)x100管線(xiàn)鋼管直縫雙面埋弧焊接頭進(jìn)行了微觀(guān)組織、顯微硬度、拉伸及沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:x100管線(xiàn)鋼雙面埋弧焊焊縫金屬的顯微硬度高于母材,熱影響區(qū)的顯微硬度低于母材,焊接接頭存在haz軟化問(wèn)題;橫向焊接接頭的抗拉強(qiáng)度滿(mǎn)足iso3183—2007的要求,抗拉強(qiáng)度值高于母材縱向,但低于母材橫向;埋弧焊焊縫金屬的韌性良好,韌脆轉(zhuǎn)變溫度為-53℃;焊接熱影響區(qū)的韌性較差,韌脆轉(zhuǎn)變溫度約為7℃。

我廠(chǎng)長(zhǎng)期采用埋弧自動(dòng)焊工藝焊接20g中厚板,制造鍋爐、壓力容器的筒體等受壓元件。代表筒體焊接質(zhì)量的焊接試板均能通過(guò)《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》及《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》所規(guī)定的各項(xiàng)性能。產(chǎn)品焊接接頭質(zhì)量一直很穩(wěn)定。但是,今年以來(lái),在焊接工藝

通過(guò)對(duì)比分析試驗(yàn)找出20g埋弧焊焊接接頭冷彎開(kāi)裂的原因,提出了防止冷彎開(kāi)裂和提高冷彎合格率的措施。

以板厚為16mm的q345qd為母材,采用埋弧自動(dòng)焊工藝,通過(guò)改變焊接電流和焊接速度來(lái)改變焊接線(xiàn)能量,對(duì)3組試板進(jìn)行拉伸和沖擊試驗(yàn),并觀(guān)察了焊縫金屬顯微金相組織,分析了焊接線(xiàn)能量對(duì)焊縫金屬?gòu)?qiáng)度和韌性的影響。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出如下結(jié)論:線(xiàn)能量過(guò)高將嚴(yán)重?fù)p害接頭韌性,適當(dāng)降低線(xiàn)能量可以得到強(qiáng)度和韌性均優(yōu)良的焊接接頭。

采用微拉伸試驗(yàn)研究了crmov鋼焊接接頭焊縫金屬的局部力學(xué)性能,并對(duì)焊縫金屬進(jìn)行了微觀(guān)組織觀(guān)察和顯微硬度測(cè)試。結(jié)果表明,焊縫金屬呈現(xiàn)不均勻的微觀(guān)組織分布;焊縫金屬環(huán)向試樣的拉伸強(qiáng)度要大于徑向和軸向試樣的拉伸強(qiáng)度,而焊縫中心所取試樣的拉伸強(qiáng)度要小于焊道上所取試樣的拉伸強(qiáng)度。結(jié)合金相分析得到,焊接接頭焊縫金屬最薄弱的部位在焊縫中心等軸晶區(qū)。

統(tǒng)計(jì)了幾年來(lái)所做鋼材的拉伸試驗(yàn),從試樣斷裂部位、焊接接頭構(gòu)成、焊接方法和焊接工藝幾個(gè)方面進(jìn)行分析,找出了焊接機(jī)理和顯微組織對(duì)鋼材焊接接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果的影響。其有利于采取針對(duì)性措施,改善焊接接頭組織和性能,從而提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。