铸造双相不锈钢晶间腐蚀试验方法探讨
以ZG03Cr22Ni6Mo3N、ASTM A995 5A两种铸造双相不锈钢为对象,通过不同敏化制度处理,采用不同晶间腐蚀试验方法,揭示铸造双相不锈钢晶间腐蚀试验的应用性目的,并提出改进建议.
大型中间轴55钢锻件晶粒度控制研究
针对55钢中间轴锻件极易发生粗晶的问题,对55钢进行了820～980℃温度下的奥氏体粗化试验,以及770～920℃温度下的正火试验,研究导致该材料晶粒严重粗化的临界温度以及不同正火温度对其微观组织的影响.结果表明:当温度加热到950℃时,55钢晶粒严重粗化;正火温度在860℃时,可以在细化晶粒的同时,消除网状铁素体,获得良好的组织形态.基于研究结果改进中间轴锻造及正火工艺,有效解决了无损检测粗晶的问题.
轴承外圈失效分析
采用场发射扫描电镜观察、洛氏硬度检测、能谱分析及化学成分分析等方法,对轴承外圈进行断口分析,判断断口的断裂形式.结果表明:轴承外圈的洛氏硬度高于标准值,化学成分符合要求,断口具有脆性断裂特征,因此推断轴承外圈在外部应力的作用下发生脆性断裂.
风电螺栓热处理工艺优化与质量控制
风电螺栓一般规格大于M30,要求螺栓热处理后抗拉强度≥1040MPa,-40℃冲击吸收能量≥27J.由于材料存在韧脆转变温度,塔筒、叶片异形螺栓在此温度以下使用时存在断裂风险,因此提高螺栓用钢的低温冲击性能显得十分重要.对风电螺栓热处理工艺持续改进与发展,从原材料缺陷、钢中带状组织、回火温度对螺栓钢力学性能等的影响进行探讨,最后提出了螺栓用钢成分新设计及风电螺栓质量控制的措施.
42CrMo钢长轴感应淬火裂纹原因分析
观察了感应淬火后42CrMo钢长轴开裂的微观组织、裂纹形貌并测试其化学成分和力学性能,分析了裂纹的形成原因.结果表明:裂纹沿轴向分布且仅存在于大直径区域的淬硬层,与心部相比,该区域晶粒异常粗大且部分晶界熔化,裂纹沿晶扩展,裂纹内存在氧化物,因此判断裂纹产生的主要原因是感应淬火工艺参数不当,导致在长轴直径增大区域的淬火加热温度过高,从而造成淬硬层发生过烧、晶界弱化甚至烧蚀,从而出现裂纹.相比小直径区域,大直径区域的淬硬层较厚、硬度偏低,也佐证了该论断.
减小电主轴淬火体积超差的热处理新工艺
芯轴热处理质量的好坏直接决定了功能部件电主轴产品的使用性能和使用寿命.针对芯轴淬火体积变形过大的质量问题,通过采用可控气氛多用炉进行电主轴淬火,不但解决了盐浴热处理中长期困扰企业的环保问题,还解锁了可控气氛多用炉的新功能,保证了产品质量.该项工艺的试验成功,对芯轴关键功能部件热处理质量的提高具有重要意义.
40CrNiMoA钢气体渗氮层硬度优化
通过分析40CrNiMoA钢调质基体硬度、回火索氏体数量、渗氮温度、氮势值,以及换气率对渗氮性能的影响,得出结论:硬化层深度(498HV1)随基体硬度提高而增加,随回火索氏体数量增加而增加,随渗氮温度降低而增加,随氮势值和换气率提高而增加.40CrNiMoA钢气体渗氮可以实现表面硬度达到600～635HV1,同时0.52mm深处达到498HV1的技术要求.
不同退火温度对Ti-3873合金焊接接头组织与性能的影响
将经过激光焊接的Ti-3873合金进行450℃、550℃、650℃、750℃退火处理,并对其组织和性能进行了研究.结果表明:Ti-3873合金焊接接头试样经过退火处理后在热影响区晶粒内出现了孪晶.随着退火温度的增加,强度和平均硬度值呈先上升再下降趋势,在550℃退火后抗拉强度达到1279.27MPa的最高值.Ti-3873合金焊接接头650℃退火为最佳退火工艺.
新型马氏体耐热钢G115焊接及焊后热处理工艺研究
随着我国超超临界燃煤机组技术的不断提高,机组参数越来越高,目前630℃参数超超临界机组已基本成熟,G115耐热钢成为当前我国630℃超超临界机组主蒸汽管道的唯一候选材料,将应用于超(超)临界锅炉的集箱、蒸汽管道、受热面管子等部件,其现场焊接及热处理工艺仍处于探索研究阶段.通过对国产新型马氏体耐热钢G115(以下简称G115钢)进行焊接及热处理工艺研究,系统分析了G115钢与现有其他同类型钢种性能,掌握了G115钢的焊接性能.结合已掌握的高合金大径厚壁管道焊接关键技术,制定了可…
新型铝-钢复合材料制备工艺研究
采用爆炸焊接技术直接实现铝合金与钢材的有效连接,从而生产出新型铝-钢复合材料.爆炸焊接后复合材料外观完整,表面无烧灼、褶皱等缺陷,渗透检测结果显示:铝合金与钢材料结合良好,无分层、裂纹等缺陷.对复合材料进行微观组织和力学性能检测,以评估复合材料的结合质量,试验结果显示:铝合金与钢材料界面呈现波状结合,均匀无分层,但是波峰前端有断续的熔化块,个别熔化块内部有裂纹.力学性能检测结果显示:复合材料的平均剪切强度为74MPa,达到标准要求.弯曲试验结果表明:复合材料界面未出现分层和裂…
钛合金薄壁T形接头激光焊接力学性能研究
开展了厚度为1.5mm立筋与厚度为2mm底板的TC4钛合金T形接头的激光焊接工艺试验,对接头的力学性能进行了测试,观察了接头的组织形貌.结果显示:带立筋接头的抗拉强度、屈服强度及伸长率均与母材相当,而去除立筋后的正常区的抗拉强度与屈服强度最高,起弧区的抗拉强度与屈服强度最低,但去除立筋后收弧区的断后伸长率最高、起弧区最低,接头的剪切性能比母材提高了3.4%,持久测试试样没有发生断裂.接头焊缝区组织由大的柱状晶组成,主要由α相、α'相与β相组成,随着距焊缝中心距离的增加,接头组…
海洋工程用S355NL低温厚钢板焊接试验研究
采用药芯焊丝气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)两种工艺分别焊接了70mm厚的S355NL试板,其中FCAW的焊接位置为横焊和立焊,验证了在不同热输入下的焊接接头性能.按照欧洲规范进行拉伸、弯曲、低温冲击(-50℃)、硬度和裂纹尖端张开位移试验(CTOD,-10℃).试验充分验证了选用焊接工艺的合理性,保证了厚板S355NL钢的海洋工程焊接质量.
核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝组织和性能研究
试验采用专用自动TIG焊机焊接核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝,选用机械加工Y形环作为填充材料,研究Canopy焊缝组织和性能.结果表明:通过自动TIG焊,机械加工Y形环熔成的Canopy焊缝,成形良好,宽度适中,焊缝与母材冶金熔合良好;焊缝组织主要由板条状或骨架状铁素体与快速凝固的柱状奥氏体组成;经23.1～23.3MPa水压试验,Canopy焊缝表面无渗漏,无可见变形;维氏硬度结果表明:焊缝硬度在210HV左右,焊缝硬度分布均匀.该研究为核电站控制棒驱动机构Canop…
国产高强级焊接材料在船舶领域的研究与应用
为了保证疫情期间的生产率及生产质量,首次将国产品牌京群药芯焊丝引入到船舶领域.以Q690ME钢为母材,京群GFR-110K3药芯焊丝为焊接材料,采用药芯焊丝气体保护焊方法对厚板母材进行了X形坡口焊接工艺试验研究,以各项力学性能,如拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、宏观试验及硬度试验结果为依据,不仅对后续现场施工提供了较强的技术支持,更证明了该种国产焊丝在690级钢材上的可焊接性与可推广性.
船舶与海工平台建造焊接质量问题统计与分析
对具有代表性的两艘船舶及两座海工平台建造现场存在的典型焊接质量问题进行了统计和分类.结果表明:焊接工艺和材料问题所占比例较高,约80%.重点阐明具体质量问题中居于前四位的未预热、预热/道间温度、焊接材料烘焙、焊缝清理不符合要求和工艺参数超范围等高频次问题的表现形式、危害和产生原因,并提出改善建议.为预防和减少建造中焊接质量问题的发生、保障和提高船舶及海工平台焊接质量提供参考.
镍铜合金FCAW-G堆焊工艺研究
采用药芯焊丝气体保护焊(FCAW-G)对Q345R钢试板进行了镍铜合金N04400堆焊工艺评定,依照NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》要求对堆焊层的弯曲、化学成分及金相组织进行了检测.试验结果表明:采用80%Ar+20%CO2混合保护气体,选用型号为ENiCu7T0-4的药芯焊丝进行过渡层及耐蚀层的堆焊,可以获得性能优良的耐蚀层,其化学成分满足标准要求,为镍铜合金实现高效堆焊提供了一种新的工艺参考.
搅拌针长度对铝-铜搭接搅拌摩擦焊影响机制的数值模拟研究
利用流体动力学的计算方法,分别建立了长度为2.4mm和2.8mm搅拌针的铝-铜异质材料搅拌摩擦搭接焊模型.基于VOF计算铝-铜两相分布的方法,定量分析了不同长度的搅拌针下两相材料流动和界面热-力耦合效应.通过界面摩擦切应力与热流通过搅拌头与工件接触界面的相对滑移状态计算,搭建了随材料流动状态变化的界面动态自适应热力模型.分析发现:增加搅拌针长度能有效强化两相材料的混合与搅拌区的塑性变形,焊缝后退侧的钩状组织更加尖锐.随着材料流动速度提升,界面摩擦切应力降低,进而引起界面摩擦产…
铸铝与挤压铝合金的电阻点焊工艺试验研究
采用电阻点焊工艺对厚度为3mm的铸铝和2mm的5系挤压铝合金进行了连接.对焊后的接头进行了剪切拉伸试验,使用金相显微镜分析其宏观形貌和微观结构,使用扫描电镜对断口进行分析.结果表明:接头主要由4个典型区域组成,分别为母材、热影响区、柱状晶区和等轴晶区.焊核主要向铸铝侧偏移,合适的焊接电流能够降低焊核偏移带来的影响,同时提升接头性能.在压力6kN、焊接电流40kA的条件下,接头平均失效载荷达到最高,为(7.09±0.33)kN.接头断裂行为可分为焊点处和铸铝处断裂两种模式,其中…
异种铝合金搅拌摩擦焊搭接工艺试验研究
对尺寸分别为200mm×90mm×2.5mm和200mm×90mm×2.8mm的6061-T6和2024-T4铝合金板材进行搅拌摩擦搭接焊,固定焊接速度为100mm/min,调节搅拌头转速分别为400r/min、600r/min和800r/min.结果表明:当转速为600r/min时,焊缝表面最为光滑;随着搅拌头转速的增加,可以看到界面处6061和2024铝合金的混合程度明显增大;与母材相比,焊核区晶粒细小且分布均匀,焊核区下部比上部晶粒更加细小,推测与焊核区下部材料受到搅拌…
搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景
从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景.在搅拌摩擦焊过程中,搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动,进而影响接头性能.因此,应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹.目前,动车组车体部件主要材质为铝合金,其搅拌摩擦焊工艺已较成熟.随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大,部分车体部件中开始采用镁合金,其搅拌摩擦焊是未来的研究方向.其中,铝-镁异质合…