焊接热模拟

摘要： 基于氧化物冶金技术,针对3种不同脱氧方式工业化生产EH40试验钢,通过Gleeble 3800热模拟试验机进行焊接热模拟试验,焊接热输入量最大为300 kJ/cm。力学性能检测和组织观察表明:EH40钢母材具有良好强韧性,显微组织主要由铁素体和粒状贝氏体组成;焊接接头热影响区-20°C的KV_(2)>130 J,组织为针状铁素体和少量粒状贝氏体,产品综合性能优良。

摘要： 采用Gleeble热模拟机对传统热轧机械控制工艺生产的EH36船板钢进行了模拟焊接试验,焊接热输入分别为100 kJ/cm和200 kJ/cm。对热模拟试验后的钢进行了-20°C冲击试验、硬度测试和金相检验。结果表明:在两种焊接热输入条件下,焊缝热影响区严重软化,冲击韧度较低,均为脆性断裂,不满足船级社的要求;以200 kJ/cm的热输入焊接的EH36船板钢热影响区晶粒粗化严重,部分晶粒尺寸达200μm以上,晶界铁素体和侧板条铁素体较多,针状铁素体较少。

摘要： 利用焊接热模拟技术,通过设定不同的热输入量、不同的峰值温度,模拟低合金高强度钢板Q390M不同的焊接热影响区.结果表明焊接热输入量在15～25 kJ/cm时,回火区、不完全相变区、正火区、淬火区四个不同的热影响区低温性能均表现良好.采用CO2气体保护焊、20 kJ/cm的焊接热输入量对35 mm的Q390M进行焊接,焊接接头性能优良,可满足E级钢的要求.

摘要： 采用Gleeble3800研究了Q420qENH钢不同焊接热输入对焊接粗晶热影响区(CGHAZ)低温冲击韧性的影响;采用恒温恒湿试验,研究了Q420qENH钢在工业大气环境中腐蚀行为。结果表明:当焊接热输入由25 kJ/cm增加到45 kJ/cm时,-40°C冲击功由183 J降到52 J;随着腐蚀周期的增加,试验钢的腐蚀速率先增后减,最后趋于平缓,符合耐候钢腐蚀动力学,整体Q420qENH钢的耐蚀性能优于Q420qE钢。

摘要： 6082-T6铝合金在焊接热循环的作用下不可避免地出现焊接接头软化.文中基于Al-Mg-Si系铝合金焊接热过程的析出相演变规律,建立了铝合金焊接接头软化模型.同时采用热模拟试验机模拟焊接接头微区热循环过程,测量微区的动态屈服强度,验证软化模型的准确性.研究结果表明,6082-T6铝合金随着热循环峰值温度的增加,材料的屈服强度降低,软化模型预测结果与试验结果非常吻合,平均误差率为8.5％.

摘要： 河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiOx-MgO-CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术(Improve the toughness of HAZ by forming TiOx-MgO-CaO fine particles in steel),成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格(H30)和60 mm厚度规格(H60)EH420海洋工程用钢.母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26％和24.5％,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求.采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm-1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和-40°C冲击韧性进行了分析和测试.结果表明,试制钢中形成的CaO(-MgO)-Al2O3-TiOx-MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性.另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm-1和224 kJ·cm-1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处-40°C冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处-40°C冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J.

摘要： 采用扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和焊接热模拟技术,研究了单次热循环不同峰值温度对国产06Ni9DR 钢焊接热影响区(HAZ)显微组织和低温冲击韧性的影响. 结果表明,06Ni9DR 钢HAZ的-196 °C冲击吸收能量均低于母材,HAZ整体发生了脆化. 粗晶区脆化最为严重,原因是原始奥氏体晶粒粗大及其导致的有效大角度晶界较少,残余奥氏体量少且不稳定,以及较大的位错密度和粗大马氏体的存在. 晶界呈链状分布的大块逆转奥氏体和M-A组元的存在导致回火区脆化程度仅次于粗晶区. 细晶区和不完全脆化区的韧性低于母材,主要是因为淬火马氏体的存在和残余奥氏体的低温稳定性差.

摘要： 为了能够完成常规焊接控制的焊接试验，笔者研制了焊接热模拟计算机软件并将其嵌入到了MMS系列热模拟试验机上，针对焊接热模拟温度控制系统具备纯滞后、高响应、调整时间短、加热速率高等特点，对于温度精度控制，常规PID控制很难满足精度要求，采用模糊自适应PID控制策略控制明显改善了静态精度和动态响应速度，效果明显优于常规PID控制模式。

摘要： 经过真空冶炼、浇注及轧制制备过程,在实验室得到12mm厚DH36船板钢.通过Gleeble3500试验机对其进行了不同线能量下的焊接热模拟实验,采用金相显微镜和扫描电镜观察分析了焊接热影响区的显微组织及夹杂物形貌.研究结果表明,在其它焊接热模拟条件相同的情况下,随着线能量的增加,冷却速度变小,HAZ的晶粒尺寸明显增大.HAZ组织中存在约2μm的椭球形夹杂物,出现在奥氏体晶界上.该复合夹杂物以Al2O3和TiOx为核心,MnS附着在外层.

摘要： 通过实验和3D有限元模拟的方法研究了焊接热模拟X80管线钢在不同温度(即-90°C、-60°C、-30°C和0°C)下的断裂韧度.文中选取单边缺口拉伸试样在不同温度下进行CTOD断裂韧度测试,同时对测试件进行三维有限元建模与分析计算.结果表明:X80管线钢的断裂韧性随温度降低显著减小,并使其倾向于脆性断裂;材料在不同温度下的真实应力-应变曲线行为从光滑拉伸棒到断裂力学试样具有良好的可传递性,温度对材料的硬化行为没有明显影响;有限元计算结果表明,该模型可准确计算X80钢焊接热影响区不同温度下的CTOD值.

摘要： 本文采用焊接热模拟试验和冲击试验，研究了不同一次热输入对X80管线钢临界粗晶区组织性能的影响。结果表明，随着一次热输入的增大，X80管线钢的临界粗晶区韧性值呈现下降的变化趋势。在较低的焊接热输入条件下有较高的韧性，比母材的韧性稍低。在中、高的焊接热输入下，多边形铁素体和准多边形铁素体增多，致使临界粗晶区韧性降低。临界粗晶区形成富碳、粗大的岛状组织是导致临界粗晶区局部脆化的主要原因。

摘要： 利用焊接热模拟、示波冲击韧性和光学金相试验,研究了不同焊接热循环对鞍钢08MnNiVR储油罐钢板热影响区组织与性能的影响。试验结果表明，08MnNiVR钢板粗晶区在小热输入时具有很高的韧性且组织以粒状贝氏体为主，随着热输入的增加，组织向块状铁素体和珠光体转变，粗晶区的裂纹扩展功降低，韧性恶化。

摘要： 本文通过回火脆性测试、焊接热模拟试验、硬度测试、微观分析及JMatPro软件分析等手段对W110埋弧焊丝熔敷金属回火脆性温度区间进行了测定，对其在不同焊接热循环条件下得到的组织和性能进行了分析。研究表明，该焊丝熔敷金属的回火脆性温度区间为450～550°C，Ms点在260～280°C;奥氏体转变温度为692～779°C，在1330～1468°C温度区间存在高温铁素体相，固液相温度区间为1371～1468°C。W110焊接时的预热温度可选用280～300°C，层间温度应不低于260°C。

摘要： 研究了一种低碳贝氏体钢中Al2O3-CaS型复合夹杂物对焊接热影响区的微观组织和低温冲击韧性的影响。结果发现,在试验钢的焊接热模拟粗晶区(HAZ区)中观察得了以Al的氧化物为核心,周围包裹CaS的复合型夹杂物；这类Al2O3-CaS型复合夹杂物尺寸主要集中在1μm～3μm的范围内。焊接热模拟后试样微观组织中原奥氏体晶界轮廓较为清晰,晶粒尺寸在90μm左右；晶内有大量相互交错的针状铁素体和一定量的粒状贝氏体；晶界处有少量的晶界铁素体和向晶内生长的魏氏组织。随着相变冷却时间的延长(T8/5=40s,60s,80s),试样微观组织逐渐粗化,冲击韧性略有下降。

摘要： 通过对2205双相不锈钢进行不同冷却时间的热模拟试验,包括同时改变t12/8及t8/5;固定冷却时间t12/8,改变t8/5以及固定冷却时间t8/5,改变t12/8,研究了2205双相不锈钢在不同热循环条件下组织转变的特征,结果表明当t8/5不变,t12/8增加时,2205双相不锈钢的焊接热影响区组织中的铁素体比例将随着冷却时间t12/8的增加而缓慢减少,且组织形态亦随之发生变化,从而对其热影响区的组织产生显著影响.本文分析了这种现象产生的原因。

摘要： 采用实际堆焊、Gleeble焊接热模拟、透射电镜(TEM)及金相显微结构观察、硬度测试等方法分析了添加不同含量的Cu和Nb时,对多层焊显微组织和强度的影响,探讨了Cu和Nb的作用机制.结果表明:在普通C-Mn焊缝金属的基础上添加约3.0wt％的Cu和0.03wt％的Nb时,在模拟多层焊各再热区域均可形成均匀的贝氏体组织,且产生大量而均匀的、热稳定性良好的沉淀析出相,使多层焊高强焊缝表现出均匀的力学性能,其抗拉强度可以达到800Mpa以上.

摘要： 大热输入焊接热影响区要经过接近熔点的高温，而且热输入越大，在高温区停留的时间越长。在此高温下能够控制奥氏体晶粒尺寸，是解决大热输入焊接热影响区韧性低下的有效手段之一。本文试图采用TiN 粒子对晶界移动的钉扎以及高温TiN 粒子的Ostwald 熟化模型，对Ti 和N的含量进行微合金化理论设计。通过利用普通Ti 微合金钢的高温奥氏体晶粒尺寸，获得了模型的关键参数。经过大热输入焊接试验，证明模型设计钢板的热影响区奥氏体晶粒尺寸得到了有效的控制。

摘要： 本发明公开了一种应用热模拟技术确定X100管线钢抗应力腐蚀开裂焊接参数的方法，在按照本发明的焊接方法，可以快速选取合适的焊接线热量，具有各阶段参数严格合理控制，流程规范，减少时间成本与经济成本，从而综合提高X100管线钢在湿硫化氢服役条件下焊接工艺的开发；并且本方法省去了在焊接过程中对焊接母材的焊前预热处理和对焊缝的焊后热处理，在保证焊接质量的情况下，简化了焊接操作步骤，提高了焊接工作效率。

摘要： 本发明属于金属材料焊接性研究技术领域，涉及高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法，包括以下步骤：S1、制备高碳当量低密度钢试样；S2、热模拟高碳当量低密度钢试样；S3、获取热影响区组织性能变化；其中热循环曲线采用Rykalin 2D数学模型，解决了现有的焊接热影响区组织性能模拟方法不能对实际焊接的热循环过程精确模拟、无法确定高碳当量低密度钢经过不同峰值温度和线能量的焊接热循环后其热影响区的组织或性能的变化、无法直接指导实际焊接工艺参数选择的问题。

摘要： 本发明公开了一种应用热模拟技术确定X100管线钢抗应力腐蚀开裂焊接参数的方法，在按照本发明的焊接方法，可以快速选取合适的焊接线热量，具有各阶段参数严格合理控制，流程规范，减少时间成本与经济成本，从而综合提高X100管线钢在湿硫化氢服役条件下焊接工艺的开发；并且本方法省去了在焊接过程中对焊接母材的焊前预热处理和对焊缝的焊后热处理，在保证焊接质量的情况下，简化了焊接操作步骤，提高了焊接工作效率。

摘要： 本发明公开了一种应用热模拟技术确定X65管线钢抗应力腐蚀开裂焊接参数的方法，本方法测定X65管线钢的焊接热输入和硬度后，参照标准NACE SP0472‑2010判断热模拟后的试样硬度与经验硬度数值HV248之间的关系以选择相应的焊接工艺；依据焊接热输入选择合适的焊接热输入，并以焊接电流I，电弧电压U与焊接速度V之间的数值关系，指导X65管线钢抗应力腐蚀开裂的焊接。

摘要： 本发明公开了一种热模拟试验机的热电偶焊接载物台结构，包括载物台本体、V型试样槽，载物台本体设有载物移动装置，载物移动装置包括上下连接的X、Y、Z轴方向移动板和丝杠，X、Y、Z轴方向的移动板分别带有X、Y、Z轴内螺纹槽；X轴向移动板和Y轴向移动板设置在载物台本体上端，所述Z轴向移动板设置在载物台本体下端且经滑轨连接。丝杠一端带有外螺纹与移动板连接，另一端设有旋转刻度尺。本发明的有益效果是：实现了焊接热电偶时通过载物移动装置精确调节试样位置，使热电偶焊接定位准确，焊接成功率提高，并且显著缩短焊接准备时间，提高焊接效率。

摘要： 本发明涉及金属材料腐蚀疲劳性能测试方法领域，提供了一种模拟并评价焊接热影响区腐蚀疲劳性能的测试方法及装置，所述方法首先按国标加工疲劳试样，然后采用热模拟试验机在设定的焊接热循环参数下制备模拟焊接热影响区，实现狭窄焊接热影响区的模拟和“放大”，经过重新打磨后将模拟焊接热影响区之外的其他区域密封，仅暴露目标区域作为工作段。随后将疲劳试样安装在带有环境腔的疲劳试验机上进行腐蚀疲劳试验，环境腔可加入模拟溶液或通入腐蚀气氛，最终实现模拟焊接热影响区在特定环境中腐蚀疲劳性能的定量评定；评定结果对于高强钢焊接接头耐蚀性评价、疲劳寿命预测以及焊接工艺优化具有重要指导意义。

摘要： 本发明公开了结构钢焊接热影响区抗拉强度模拟测试装置，包括一个钢样，钢样两端设置有螺纹，并通过螺纹连接有六角固定卡头，连接有六角固定卡头的钢样两端通过马鞍式夹具夹住，马鞍式夹具和钢样一同放进装有液压拉力轴的燕尾型夹具卡座里，燕尾型夹具卡座能将马鞍式夹具卡在卡槽内，钢样中部焊接有热电偶丝，热电偶丝连接到电阻焊机的电极上，液压拉力轴连接液压拉力机，电阻焊机和液压拉力机全部由一台电脑控制。本发明还提供了一种结构钢焊接热影响区抗拉强度模拟测试方法。本发明提供的结构钢焊接热影响区抗拉强度模拟测试装置结构简单，设置合理。本发明的测试方法测量出的焊接热影响区抗拉强度数据更精确。

摘要： 一种用于热模拟实验时焊接多试样用的夹具，属于钢的热模拟技术领域。夹具包括夹具主体、试样、紧固螺钉和样品槽。紧固螺钉通过夹具主体和试样相连接；试样通过样品槽和夹具主体相连接；样品槽为五个，内嵌于夹具主体中；夹具主体上有刻度。优点在于，使用方便，在焊接过程中避免因样品移动引起焊接失败或焊接不牢固的现象发生，快速实现试样的切换，提高测试效率。

摘要： 本发明公开一种提高热模拟试验机上焊接热模拟试验准确性的方法，本方法在模拟焊接热影响区试验过程中，通过特定公式对焊接线能量进行计算，对焊接时的实际板厚和模拟的影响板厚进行规定，充分的考虑到了模拟焊接过程和实际焊接过程的差异，排除了模拟焊接试验线能量和板厚参数设定的缺陷，提高了实验的结果的准确性、针对性，使模拟实验结果能够更好的用于实际焊接过程的理论指导，提高热模拟试验机的模拟效果。

摘要： 本发明涉及一种有效解决焊接热模拟试验试样鼓包的方法，具体包括以下步骤：将材料按规定加工成11×11×71mm标准试样后，放入对应的方口型铜夹具中，再将两对铜夹具连同夹持的试样安装在试验舱中；安装时，先用顶块将右边的铜夹具固定，然后开启液压配合stroke轴向左移动，固定左边的铜夹具，在不断拧紧左边顶块的同时，使力值保持在‑50～+50kgf，且在试验运行前，先启动两次液压，使试样所受夹紧力有个较好的释放；当试样升温到1300‑1400°C时，就会减少鼓包现象的产生。本发明操作简单，大大提高了试验成功率，节约了试验时间和成本。