異種鋼焊接接頭高溫拉伸變形及斷裂行為

通過一系列對比試驗,研究分析了q345焊接試板焊接接頭橫向拉伸性能與全焊縫和焊板母材之間的差異,探索接頭橫向拉伸所得屈服強度與斷后伸長率的合理性。結(jié)果表明,接頭橫向拉伸所獲得的屈服強度值介于母材與全焊縫的值之間,且試驗結(jié)果受所用引伸計標距的影響較為顯著;接頭橫向拉伸斷裂位置雖在母材上,但抗拉強度值要高于母材強度近20mpa,斷后伸長率則比母材低了近10%,但仍高于全焊縫的值。

通過拉伸試驗分析了x80管線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察了上述材料的斷口形貌與化學成分,并對其斷裂行為進行了研究.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,是焊接接頭力學性能降低的重要因素.

通過宏觀檢查、化學成份分析、硬度檢測、金相檢驗、斷口觀察,本文分析超了超臨界機組用高溫過熱器管屏中異種鋼焊接接頭裂紋產(chǎn)生原因,提出了相應的預防措施和建議。

從異質(zhì)接頭熔合線附近的顯微組織、碳化物演變、碳遷移的計算與模擬、碳遷移對腐蝕性能和高溫蠕變性能的影響等方面,對國內(nèi)外在異種鋼焊接接頭碳遷移方面的研究成果進行了綜述。

運用fick第一、第二定律及活度公式,考慮雙邊界條件,求出了更接近于實際情況的p/a異種鋼焊接接頭的碳遷移數(shù)學表達式,并用qbasic語言編寫了計算機模擬程序,得到其在高溫時的碳分布曲線.計算機模擬結(jié)果表明,模擬曲線與實驗值符合較好;對于具有f/ml/a兩條焊接邊界的焊接接頭,增碳層主要限制在ml層中,碳遷移在開始階段進行得較快,當原固溶于類馬氏體層中的強碳化物形成元素脫溶形成穩(wěn)定的碳化物m23c6后,碳遷移將進行得極為緩慢.

鋁合金平板對接焊接接頭變形及損傷行為研究

應用tig焊獲得焊縫質(zhì)量良好的6061鋁合金對接焊接接頭,進行靜態(tài)拉伸試驗;試驗結(jié)果表明,試樣大多斷裂在距焊縫熔合線邊緣7~9mm處的軟化區(qū);應用雙孔微剪切試驗與有限元結(jié)合獲得焊接接頭各微區(qū)的力學性能及損失參數(shù),提供給有限元計算,建立靜態(tài)拉伸試驗的有限元模型,并與實際試驗結(jié)果對比驗證模型的正確性,在此基礎上研究高匹配和低匹配焊接接頭及試樣相對寬度對焊接接頭失效行為的影響,結(jié)果表明,對于低匹配焊接接頭,接頭越窄越容易失效,所以應盡量選擇較寬的焊接接頭;對于高匹配焊接接頭,接頭越窄,越不容易失效,所以建議應盡量選擇較窄的焊接接頭.

某廠一臺壓力容器制造完畢進行水壓試驗時,與其連接的高壓熔體管異種鋼焊接接頭處發(fā)生滲漏失效事故。針對失效接頭,采取宏觀檢查、材料化學成分分析、金相觀察、顯微硬度測試等方法進行了分析。結(jié)果表明,焊接施工操作不當引起的接頭處組織異常、材料韌性降低及螺紋孔位置設計不當是引起接頭泄漏失效的主要原因。

焊縫金屬是由焊接填充材料和局部母材共同熔化并凝固后而形成的鑄造組織區(qū)域，焊 縫金屬的性能取決于這兩部分材料熔化后的成分和組織。 熔合區(qū)是焊縫金屬邊界上固液兩相交錯共存并隨后凝固的部分，是焊縫金屬與熱影響 區(qū)相互過渡的區(qū)域。熔合區(qū)很窄，因此宏觀上又稱為熔合線，但它卻是焊接接頭中最薄弱 的地帶，經(jīng)常出現(xiàn)由于該處的某些缺陷而引起焊接結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。 熱影響區(qū)是緊鄰焊縫金屬的母材受熱作用影響而發(fā)生顯微組織和力學性能變化的區(qū) 域，其寬度與焊接方法及熱輸入量大小有關(guān)。熱影響區(qū)組織和性能變化又與母材的化學成 分、焊前熱處理狀態(tài)及焊接熱循環(huán)等因素有關(guān)。 部分母材區(qū)主要是指受焊接熱循環(huán)和熱塑性變形作用而具有較大殘余應力的區(qū)域。有 時將焊接熱影響區(qū)和部分母材區(qū)統(tǒng)稱為近縫區(qū)。 影響焊接接頭性能的主要因素：材質(zhì)方面；力學方面。(p3) 咬 邊 裂 紋 裂 紋 圖1-2影響焊接接頭性能的主要因素 習題與思考

利用金相顯微鏡觀察了x70管線鋼焊接接頭組織結(jié)構(gòu),通過慢拉伸試驗分析了x70管線鋼焊接接頭在nace溶液中應力腐蝕行為,測試了x70管線鋼焊接接頭在不同h2s濃度下電化學腐蝕電位,討論了x70管線鋼焊接接頭自腐蝕電位形成機理。結(jié)果表明,x70管線鋼焊接接頭熔合區(qū)中m-a組元所產(chǎn)生的微裂紋是焊接接頭應力腐蝕產(chǎn)生裂紋的主要來源,使得其耐腐蝕性能下降;焊接接頭在腐蝕初期主要表現(xiàn)為典型的點腐蝕特征,點蝕坑相互連接不斷擴展,點蝕坑被生成的腐蝕產(chǎn)物所覆蓋;焊接接頭自腐蝕電位隨著h2s濃度的增加而發(fā)生負移,應力腐蝕敏感性增加,在含飽和h2snace溶液中具有明顯的應力腐蝕傾向。

鋼筋焊接接頭拉伸試驗檢測實施細則 1、目的和適用范圍： 本方法適用于電阻點焊、閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓 焊和預埋件埋弧壓力焊的焊接接頭的拉伸試驗。試驗目的是測定焊接 接頭抗拉強度、觀察斷裂位置和斷口特征，判定塑性斷裂或脆性斷裂。 2、試驗設備： ⑴根據(jù)鋼筋的級別和直徑，應選用適配的拉力試驗機或萬能試驗 機，試驗機應符合現(xiàn)行國家《金屬材料室溫拉伸試驗方法》gb/t228 中有關(guān)規(guī)定。 ⑵夾緊裝置應根據(jù)試樣規(guī)格選用，在拉伸過程中不得與鋼筋產(chǎn)生 相對滑移。 ⑶游標卡尺、鋼直尺等。 3、試樣： 試樣的尺寸按規(guī)定取用； 電阻點焊：l≥300或l≥ls+2lj;閃光對焊ls=8d、l≥ls+2lj； 雙面幫條焊ls=8d+lh、l≥ls+2lj；單面幫條焊ls=5d+lh、l≥ls+2lj； 雙面搭接焊ls=8d+lh、l≥ls+2lj；單面搭接焊ls=5d+lh、l≥ls

資陽市公路工程試驗檢測中心 鋼筋焊接接頭拉伸、彎曲試驗記錄 試驗編號任務單編號 依據(jù)標準、規(guī)程試驗開始時間 樣品概況試驗完成時間 試驗環(huán)境 試驗所用儀器設備 鋼筋產(chǎn)地或生產(chǎn)廠家鋼筋牌號 施工部位或用途鋼筋批號 焊接名稱 試 樣 尺 寸 試樣直徑(mm) 試樣長度(mm) 受試長度(mm) 焊縫長度(mm) 焊口直徑(mm) 母材截面積(mm2) 拉 伸 試 驗 樣品編號 斷口部位 極限荷載(kn) 抗拉強度(mpa) 彎 曲 試 驗 樣品編號 彎心直徑(mm) 彎曲角度(°) 彎曲結(jié)果 檢驗結(jié)論 備注 試驗：記錄：計算：復核：審核：

利用激光沖擊強化對12cr2ni4a不銹鋼焊接接頭進行處理,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力.結(jié)果表明,12cr2ni4a焊接試件經(jīng)過二次激光沖擊強化后,顯微硬度提高了50%,抗拉強度由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.激光沖擊強化消除的焊接殘余拉應力是焊接接頭拉伸性能提高的主要原因.

采用微拉伸試驗研究了crmov鋼焊接接頭焊縫金屬的局部力學性能,并對焊縫金屬進行了微觀組織觀察和顯微硬度測試。結(jié)果表明,焊縫金屬呈現(xiàn)不均勻的微觀組織分布;焊縫金屬環(huán)向試樣的拉伸強度要大于徑向和軸向試樣的拉伸強度,而焊縫中心所取試樣的拉伸強度要小于焊道上所取試樣的拉伸強度。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)。

焊管常用標準對焊縫接頭拉伸試樣是否去除焊縫余高要求不一。本文從焊接接頭拉伸的實際意義出發(fā),探討了是否去除焊縫余高及斷裂位置對試驗結(jié)果的影響。不去除焊縫余高的情況,更偏重于焊縫結(jié)構(gòu)的整體強度,而不是嚴格意義上的焊接接頭的抗拉強度。為避免分歧及便于對比,西氣東輸二線管道工程技術(shù)條件中統(tǒng)一規(guī)定了焊接接頭拉伸試驗必須去除焊縫余高,且報告斷裂位置。

測試了兩種超高強度鋼低匹配接頭母材、焊縫和熱影響區(qū)的表面裂紋斷裂韌性,比較了母材與熱影響區(qū)的斷裂韌度概率分布.同時采用有限元方法分析了匹配因子和裂紋位置對裂紋尖端張開應力和應力三軸度的影響.結(jié)果表明,當裂紋位于熱影響區(qū)時,由于軟焊縫使其應力三軸度降低,其斷裂韌性明顯好于母材;而當裂紋位于焊縫一側(cè)時,匹配因子越高,距熔合線越遠,則應力三軸度越低,斷裂韌性越好;當裂紋位于焊縫中心時,兩種匹配的斷裂韌度相當.從而解釋了試驗結(jié)果.

給出了兩種材料、兩種焊接方法、兩種接頭形式的變截面接頭在四點彎曲載荷下的疲勞曲線;進行了相應的公稱應力幅計算(定義)式、數(shù)據(jù)分散性等有關(guān)分析;還與某些國外規(guī)范做了比較。

通過剪切拉伸疲勞試驗測定車用結(jié)構(gòu)膠接接頭、膠焊接頭和點焊接頭在不同應力水平下的疲勞壽命.基于載荷-壽命曲線在單對數(shù)坐標下為指數(shù)曲線段這一假設,利用疲勞試驗數(shù)據(jù)擬合出載荷-壽命曲線,以此表征三種接頭的疲勞性能.同時,對膠接接頭、膠焊接頭和點焊接頭的疲勞行為進行對比分析.研究表明:三種連接方式的疲勞試驗數(shù)據(jù)具有較好的規(guī)律性;擬合結(jié)果證實了三種接頭載荷-壽命曲線在單對數(shù)坐標下為指數(shù)曲線段這一假設的正確性;膠接接頭的疲勞強度最高,而點焊接頭最低;膠焊接頭的疲勞斷裂行為比膠接接頭更為安全;通過膠焊工藝可以有效提高車身接頭的疲勞壽命等.研究結(jié)論為車用結(jié)構(gòu)膠膠接技術(shù)的應用提供了參考依據(jù).

本文針對icr8ni9ti—q235a異種鋼對接接頭工藝評定中的冷彎試樣開裂的原因進行了分析,從工藝上改進了焊接工藝評定試驗.采用a302焊條先在q235a低碳鋼一側(cè)堆焊接一層保護性過渡層,然后對接焊接異種鋼焊接接頭;或用臺灣產(chǎn)ts-309不銹鋼電焊條直接對接焊接異種鋼焊接接頭,其冷彎試樣按現(xiàn)行相應標準要求,冷彎檢驗全部合格.針對目前異種鋼焊接接頭冷彎檢驗缺乏明確的評定標準的情況,參考國家標準的有關(guān)規(guī)定和一些容器廠現(xiàn)行采用的標準,建議有關(guān)國家標準補充異種鋼焊接接頭的冷彎試驗要求.

GB2651-89焊接接頭拉伸試驗方法

1 焊接接頭拉伸試驗方法 1主要內(nèi)容及適用范圍 本標準規(guī)定了金屬材料焊接接頭橫向拉伸試驗和點焊接頭的剪切試驗方法，以分別測定 接頭的抗拉強度和抗剪負荷。 本標準適用于熔焊和壓焊對接接頭。 2引用標準 gb2649焊接接頭機械性能試驗取樣方法 gb228金屬拉伸試驗方法 gb4338金屬高溫拉伸試驗方法 3術(shù)語 3.1抗剪負荷：試樣點焊處在斷裂前承受的最大剪切負荷，以p(n)表示。 4樣坯的截取 4.1試件的制備應符合gb1649中3章的規(guī)定。 4.2樣坯可從焊接試件上垂直于焊縫軸線截取，機械加工后，焊縫軸線應位于試樣平行 長度的中心。 4.3樣坯截取位置、方法及數(shù)量按gb2469中第4章的規(guī)定。 5圖1板接頭板狀試樣 6試樣及其制備 5.1每個試樣均應打有標記，以識別它在被截取試件中的準確位置。 2 5.2試樣應采用機械加工

焊接接頭拉伸試驗方法 1主要內(nèi)容及適用范圍 本標準規(guī)定了金屬材料焊接接頭橫向拉伸試驗和點焊接頭的剪切試驗方法，以分別測定 接頭的抗拉強度和抗剪負荷。 本標準適用于熔焊和壓焊對接接頭。 2引用標準 gb2649焊接接頭機械性能試驗取樣方法 gb228金屬拉伸試驗方法 gb4338金屬高溫拉伸試驗方法 3術(shù)語 3.1抗剪負荷：試樣點焊處在斷裂前承受的最大剪切負荷，以p(n)表示。 4樣坯的截取 4.1試件的制備應符合gb1649中3章的規(guī)定。 4.2樣坯可從焊接試件上垂直于焊縫軸線截取，機械加工后，焊縫軸線應位于試樣平行 長度的中心。 4.3樣坯截取位置、方法及數(shù)量按gb2469中第4章的規(guī)定。 5圖1板接頭板狀試樣 6試樣及其制備 5.1每個試樣均應打有標記，以識別它在被截取試件中的準確位置。 5.2試樣應采用機械加工或磨削方法制