大线能量焊接

摘要： 大线能量焊接用钢被广泛应用于船舶制造、海洋工程、桥梁制造、原油储罐等领域。宽厚板的大线能量焊接技术能有效节约成本,提高生产效率,是目前焊接领域备受关注的研究方向。而焊接接头附近是焊后力学性能最为薄弱的位置,焊接热影响区(HAZ)尤其是粗晶焊接热影响区(CGHAZ)的力学性能是焊接评价的重要指标之一,因此对CGHAZ组织性能的控制是该领域重要的研究方向。针状铁素体组织是基于氧化物冶金工艺的大线能量焊接用高强钢焊后CGHAZ内的主要微观组织。针状铁素体组织的交错互锁结构有效保证了CGHAZ的韧性。如何有效控制针状铁素体的形成是大线能量焊接用钢研发的关键。针状铁素体的形成机理尚未统一,影响因素错综复杂。针状铁素体的形核过程可能由多种形核机制综合控制。而针状铁素体形核的主要影响因素与钢中夹杂物的特性有直接关系。通过改善钢中夹杂物的尺寸、形貌和分布,可以提高针状铁素体的形核效率。针状铁素体的互锁组织有效地保证了CGHAZ的韧性。针状铁素体形成过程的有效控制技术不仅是CGHAZ韧性不断提高的关键,也是开发高强度易焊板产品的关键因素。此外,它与免预热焊接材料的开发密切相关,成为该领域的主要研究方向。因此,本文通过总结相关领域诸多参考文献的关键信息,梳理了大线能量焊接用钢CGHAZ针状铁素体形成过程控制技术的发展历程,探讨了CGHAZ针状铁素体的形核机理及影响因素,并列举了相关领域的主要研究成果,为大线能量焊接用钢的技术研究和产品开发提供参考。

摘要： 介绍了宝钢研制开发的深中通道桥梁和沉管隧道用钢板,从成分设计、微观组织控制、轧制工艺、热处理工艺等方面介绍了深中通道桥隧用钢板的生产实践,此外,对试制钢板的拉伸性能、低温冲击韧性、NDT性能、CTOD性能及焊接性能进行了检测和分析。研究结果表明:研制开发的Q390C-T、Q420C-T、Q345qD和Q420qD等桥隧用钢板各项性能数据优异,在满足自身强度级别要求基础上,具有良好的低温冲击韧性,-40°C冲击功在200 J以上,且韧脆转变温度低于-80°C。此外,研制钢板具有良好的CTOD性能和NDT性能,表明钢板具有良好的抗起裂能力和止裂能力。采用大热输入埋弧焊接工艺对研制钢板进行焊接性能分析,结果表明:钢板焊接接头具有优异的强韧性能,-20°C焊接HAZ冲击功在140 J以上。此外,所开发的桥隧用钢板板形良好,不平度<3 mm/m,已成功供货世界级跨海通道工程——深中通道。

摘要： 介绍了国内外氧化物冶金技术的进展情况;分析了微合金体系中各元素的协同及交互作用以及夹杂物、第二相粒子析出、演变对钢的相变、组织结构和性能的影响规律;阐述了冶炼、凝固过程中“有益”夹杂物析出的热力学、动力学研究现状,分析了夹杂物性质、尺寸、分布等对诱发晶内铁素体形核的影响;综述了热加工和焊接过程对组织演化、晶粒细化、晶内铁素体优先析出及提高母材钢和焊接热影响区强韧性机制.总结了氧化物冶金研究工作进展及存在的问题,结合课题组研究的成果,提出了基于氧化物冶金的微合金化思想并比较了其与传统微合金化的异同;展望了基于氧化物冶金的微合金化理论方面需要进一步开展的研究工作.

摘要： 大线能量焊接条件下,以Mg处理为代表的氧化物冶金船技术能有效抑制钢板焊接热影响区组织的粗化。为确定Mg处理EH36级工业试验船板钢的大线能量焊接性能,对其进行了不同线能量下的焊接热模拟试验。结果表明,试验钢具有优异的大线能量焊接性能,其适用的最佳焊接线能量范围为200 kJ/cm以内。与此同时,船板钢通过Mg处理能够获得大量稳定的能够有效诱发IAF的夹杂物。这些夹杂物的尺寸主要集中在1~1.5μm范围内,且为典型的Ti、Al、Mg复合夹杂。

摘要： 大线能量焊接条件下,以Mg处理为代表的氧化物冶金船技术能有效抑制钢板焊接热影响区组织的粗化.为确定Mg处理EH36级工业试验船板钢的大线能量焊接性能,对其进行了不同线能量下的焊接热模拟试验.结果表明,试验钢具有优异的大线能量焊接性能,其适用的最佳焊接线能量范围为200 kJ/cm以内.与此同时,船板钢通过Mg处理能够获得大量稳定的能够有效诱发IAF的夹杂物.这些夹杂物的尺寸主要集中在1～1.5μm范围内,且为典型的Ti、Al、Mg复合夹杂.

摘要： 以普通EH36和含Zr的EH36船板为研究对象,通过焊接热模拟试验机分别制备热模拟试样,借助金相显微镜、扫描电镜、全自动摆锤试验机进行显微组织观察和冲击性能测定,分析Zr对EH36船板组织、冲击性能的影响.结果表明,在大线能量焊接条件下,添加Zr可有效抑制焊接热模拟板晶粒尺寸的长大,细化EH36船板焊接热模拟板的晶粒尺寸,减缓由于大线能量焊接导致的韧性恶化.

摘要： 通过成分设计和工艺设计开发了大热输入焊接用Q420C钢板,并对其焊接性能进行了试验.结果表明:该Q420C钢板的显微组织细小均匀,力学性能较好,在-80°C下其冲击吸收能量大于200 J.在热输入为250 kJ·cm-1的情况下,其熔合线处的冲击吸收能量远高于技术要求,焊接性能良好.

摘要： 介绍了国内外桥梁钢的发展历程和现状,重点介绍了河钢桥梁钢的生产能力、技术特点和典型产品性能,指出了未来桥梁工程对桥梁钢的发展要求及河钢桥梁钢的发展方向.河钢桥梁结构钢具有高纯净度、高强度高韧性和优良的耐蚀性、焊接性等特点,在现有产品的基础上,下一步将开展能够大线能量焊接的高性能桥梁钢的研发以及相关焊接技术研究,开发适应不同大气环境的个性化耐候桥梁钢、适应海洋大气环境的跨海大桥用耐候桥梁钢以及500 MPa及以上强度的高强耐候桥梁用钢.

摘要： 研究了夹杂物对Mg脱氧钢焊接热影响区(HAZ)组织及冲击韧性的影响.研究结果表明,MgO-MnS复合夹杂物形貌随着Al的添加发生显著变化.当Al质量分数为0.001％时,由中心单一 MgO粒子与外围MnS相组成;当Al质量分数为0.020％时,其形貌为夹杂物中多个细小的MgO粒子嵌入MnS相中.前者可诱发晶内针状铁素体(IAF)形核,而后者不具备该能力,故HAZ中主要晶内组织分别为塑性IAF、脆性侧板条铁素体.因此,未添加Al钢的400kJ·cm-1大线能量焊接HAZ韧性优于添加Al钢.

摘要： 在Gleeble3800热模拟实验机上测定了鞍钢生产的EH36 船板焊接热影响区(HAZ)的连续冷却转变曲线(SH-CCT),分析了不同冷却速度下HAZ显微组织形态;根据测定的SH-CCT曲线,选择合理的焊接工艺(焊接线能量分别为100和125kJ/cm)对EH36 船板进行双丝埋弧焊试验,并对焊接接头进行显微组织、扫描电镜和冲击韧性分析。试验结果表明:根据SH-CCT曲线选择的焊接工艺是合理,EH36船板能够满足大线能量焊接,焊接接头具有良好的综合性能。

摘要： 阐述了利用纳米析出物提高厚板大线能量焊接性能的作用原理"通过大量微细弥散分布析出物的钉扎作用,可以有效地抑制焊接热影响区奥氏体晶粒的长大,从而提高厚板的大线能量焊接性能.宝钢开展了利用强脱氧剂的氧化物冶金工艺开发,在脱、凝固和相变过程中.促进了大量弥散分布纳米析出物的生成% 在经过%## 4UO.3的大线能量焊接后,钢材焊接热影响区奥氏体晶粒的平均尺寸仅为61μm,-20°C夏比冲击功的平均值为142J.

摘要： 低合金高强钢在大线能量焊接过程中由于受热循环作用，热影响区组织和性能与母材相比发生了很大变化。而且随焊接工艺不同，组织和性能也不相同。目前的研究大多数集中在大线能量焊接引起的晶粒粗化上，对不同焊接工艺对二次组织类型的影响则研究得不够。本文利用热模拟技术，研究了大线能量焊接条件下热影响区组织和性能变化的特点。

摘要： 利用Zr、Ti进行微合金化,对钢板进行控制轧制并在轧后两相区适当快冷,获得了低屈强比(YR≤0.75)的抗大线能量焊接高强度建筑结构钢。光学和电镜组织分析表明该钢中相对低硬度相(铁索体)体积分数约占60% ,且特殊的铁索体亚结构组织和珠光体精细组织一方面可以保证材料具备较高的强度和韧性,另一方面可以有效降低材料的屈强比。100kJ/cm大线能量焊接热模拟热影响区(HAZ)具有良好的低温韧性。HAZ扫描电镜和透射电镜分析表明：HAZ组织中主相为以细小含Zr、Ti夹杂为形核核心的针状铁素体,且夹杂中Zr含量明显高于Ti含量。

摘要： 本文分析了市场对于厚板大线能量焊接性能的要求，探讨了钢材熟影响区韧性低下的机理。阐明了改善热影响区韧性的方法，一是采用TMCP工艺来降低同等钢材强度所需要的炭当量Ceq，更有效的方法是采用氧化物冶金工艺，即利用钢中的微细夹杂物来改善热影响区的组织。总结了近年来新日铁和JFE公司在氧化物冶金工艺开发方面的最新进展。

摘要： 大线能量焊接时由于高温停留时间长、相变冷却速度慢,焊接热影响区奥氏体晶粒急剧长大,得到侧板条铁素体为主的组织,韧性恶化.降低钢中的C含量及碳当量(Ceq)、细化焊接热影响区奥氏体晶粒尺寸以及改善焊接热影响区的组织是发展大线能量焊接用钢的主要技术措施."氧化物冶金"技术利用钢中细小的氧化物,通过促进晶内针状铁素体形核明显改善焊接热影响区的组织,成为大线能量焊接用钢最有效的技术途径.实验结果表明:Ti-Mg复合处理明显细化钢中氧化物颗粒尺寸,促进了晶内针状铁素体形核,在100-200KJ/cm的大线能量焊接条件下粗晶热影响区得到针状铁素体为主的组织,-20°C冲击功达到350J.

摘要： 本文利用热模拟技术研究了不同成分、不同轧制工艺船板的大线能量焊接后热影响区各区域的性能，观察了组织形态和晶粒尺寸的变化。结果表明，碳当量是决定组织形式和韧性的主要因素，采用TMCP 工艺有利于提高大线能量焊接性能。低碳当量设计和TMCP工艺结合是生产具有良好大线能量焊接适应性船板的合理方法。

摘要： 本文对高性能船舶及海洋工程用钢的需求背景与研究进展进行了综述,并介绍了高品质船舶及海洋工程用钢的发展方向.海洋石油工业的飞速发展给造船及海洋工程用钢提出了高强度、高韧性、大线能量焊接、良好的耐腐蚀性以及大厚度、大尺寸规格的要求.

摘要： 采用低碳-低氮-微钛，加入Ni、Cr、Mo、V等合金元素，利用调质（12m和22mm）或TMCP+回火（32m和42mm）工艺生产大型石油储罐用钢板12MnNiVR，对工业生产的钢板进行各项力学性能、抗氢致开裂性能、焊接性能等的检测。结果表明：在工业生产的厚度范围内（12～42mm）的钢板，各项力学性能满足标准要求，钢板厚度方向性能均匀，应变时效和消除应力热处理后性能良好，疲劳、抗氢致裂纹性能优异，达到100kJ/cm 大线能量焊接要求，满足大型原油储罐用高强度钢板的技术条件。

摘要： 为了满足国家石油储备战略需求，鞍钢股份有限公司开发了具有高强度、高冲击功、低有害杂质硫和磷含量、良好的可焊性和低裂纹敏感性的大型石油储罐用钢板(12MnNivR)，能够承受1OOJ／cm的大线能量焊接要求，施焊后保持良好的强韧性。本文主要介绍了鞍钢大型石油储罐用钢板(12MnNivR)的在线冷却工艺研究情况。

摘要： 一种焊接接缝，其满足下述关系：(a1)焊接金属的硬度Hv(WM)和母材的硬度Hv(BM)的比值Hv(WM)/Hv(BM)低于1.1，或者，(a2)焊接金属的硬度Hv(WM)为210以下，且焊接部的断裂韧性值Kc为(b1)超过2000N/mm1.5，或者满足(b2)Kc≥KqσD：设计应力，a：假想缺陷尺寸)，确认实测硬度值满足上述(a1)或(a2)，实测吸收能量vE满足要求vE，并使用基于转变温度vTrs的预测Kc值来验证其抗脆性断裂发生特性(断裂韧性值Kc)。

摘要： 本发明提供焊接结构钢，包括0.01-0.2％的C、0.1-0.5％的Si、1.0-3.0％的Mn、0.01-0.1％的Ti、0.5-3.0％的Ni、0.0003-0.01％的B、0.05-1.0％的Mo、0.004-0.008％的N、至多0.030％的P、0.005-0.05％的Al、至多0.030％的S、0.01-0.03％的O，余量的铁和不可避免的杂质。其中Ti、O、N、B、Mn和S满足1.3≤Ti/O≤3.0、7≤Ti/N≤12、0.8≤N/B＜1.5和11≤(Ti+4B)/N≤16的关系。所述钢的焊接接头的精细结构包括85％的针状铁素体，Ti0和TiO-(Ti，B)N

摘要： 一种焊接接缝，其满足下述关系：(a1)焊接金属的硬度Hv(WM)和母材的硬度Hv(BM)的比值Hv(WM)/Hv(BM)低于1.1，或者，(a2)焊接金属的硬度Hv(WM)为210以下，且焊接部的断裂韧性值Kc为(b1)超过2000N/mm1.5，或者满足，σD：设计应力，a：假想缺陷尺寸)，确认实测硬度值满足上述(a1)或(a2)，实测吸收能量vE满足要求vE，并使用基于转变温度vTrs的预测Kc值来验证其抗脆性断裂发生特性(断裂韧性值Kc)。

摘要： 本发明提供焊接结构钢，包括0.01-0.2％的C、0.1-0.5％的Si、1.0-3.0％的Mn、0.01-0.1％的Ti、0.5-3.0％的Ni、0.0003-0.01％的B、0.05-1.0％的Mo、0.004-0.008％的N、至多0.030％的P、0.005-0.05％的Al、至多0.030％的S、0.01-0.03％的O，余量的铁和不可避免的杂质。其中Ti、O、N、B、Mn和S满足1.3≤Ti/O≤3.0、7≤Ti/N≤12、0.8≤N/B＜1.5和11≤(Ti+4B)/N≤16的关系。所述钢的焊接接头的精细结构包括85％的针状铁素体，TiO和TiO-(Ti，B)N

摘要： 本发明属于焊接加工材料技术领域，具体涉及一种大线能量焊接用钢焊接药芯焊丝及其制备方法与焊接方法，所述药芯焊丝包括：药芯材料和用于包裹所述药芯材料的碳钢钢带外皮，所述药芯材料包括：C、Si、Mn、Ni、B、Ti、Nb、N，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括：混料、湿混及热处理、烘干及粉碎、焊丝成型；所述焊接方法包括采用CO2、Ar混合气体作为焊接保护气体。本发明所述药芯焊丝采用单质态的材料作为药芯材料的成分，在焊接操作之前，药芯材料的稳定更好，以使焊接的效果更稳定。

摘要： 本发明公开了一种大线能量焊接用钢配套的药芯焊丝及其应用，属于焊接材料技术领域。焊丝药粉化学组成：C 0.03～0.13％，Si 0.20～0.50％，Mn 1.0～2.0％，Ti0.01～0.08％，Ni 1.0～3.0％，B 0.001～0.01％，Cr 0.05～0.5％，Mo 0.05～0.3％，V0.03～1.0％，Cu 0.01～1.0％，Al 0.001～0.03％，氟化钙1.0～8.0％，石英1.0～6.0％，金红石1.0～5.0％，强脱氧元素M 0.001～1.0％，其余为Fe粉。本发明药芯焊丝适于石油储罐钢板、船舶及海洋工程用结构钢板及低合金高强度结构钢板的大线能量焊接。

摘要： 本发明提供具有良好的大线能量焊接热影响区韧性的厚壁高强度钢板的制造方法、以及利用该方法得到的厚壁高强度钢板。所述方法将连续铸造板坯加热至高于1100°C且为1300°C以下的温度后，在钢表面温度为850°C以上的条件下进行累积压下量为50％以上的轧制，接着，采用加速冷却将钢表面温度从800°C以上开始冷却至500°C以下，其中，所述连续铸造板坯具有复合添加了B和V的规定的成分组成，并且用各关系式规定了下述成分：经强脱氧元素脱氧后残余并经弱脱氧元素Ti脱氧后得到的残余氧量OTi、固溶在相变前的奥氏体坯料中的有效硼量Bef、碳当量Ceq。

摘要： 本发明属于焊接加工材料技术领域，具体涉及一种大线能量焊接用钢焊接药芯焊丝及其制备方法与焊接方法，所述药芯焊丝包括：药芯材料和用于包裹所述药芯材料的碳钢钢带外皮，所述药芯材料包括：C、Si、Mn、Ni、B、Ti、Nb、N，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括：混料、湿混及热处理、烘干及粉碎、焊丝成型；所述焊接方法包括采用CO2、Ar混合气体作为焊接保护气体。本发明所述药芯焊丝采用单质态的材料作为药芯材料的成分，在焊接操作之前，药芯材料的稳定更好，以使焊接的效果更稳定。

摘要： 本发明涉及一种Q345E级可FCB大线能量焊接桥梁钢及制造方法和焊接工艺，包括Q345C级桥梁钢及Q345E级桥梁钢；生产过程包括：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH或VD真空脱气—板坯连铸—加热—TMCP轧制—层流冷却—堆垛缓冷；本发明使厚度规格为20～40mm的钢板可一次焊接成型，并保证焊接热影响区的性能，满足FCB大线能量焊接要求。

摘要： 本发明涉及焊接领域，一种评价大线能量焊接用中厚板焊接性能的方法，包括如下步骤：利用ANSYS有限元软件根据实际焊接件尺寸建立1:1的三维实体模型，定义三维实体模型的热物性参数，确定三维实体模型单元类型并划分网格；采用体生热率热源模型结合生死单元技术，通过APDL编程语言，利用do‑enddo语句，实现热源模型移动和三维实体模型模拟焊缝填充的动态过程；设置模拟焊接初始温度和边界条件，设置求解器，完成焊接过程模拟；在焊接过程模拟结束后，在ANSYS有限元软件POST1中获得焊接温度场云图及某一时刻焊件上各点的温度值，在POST26中查看各点的温度值随温度变化的曲线。