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低碳贝氏体钢焊接接头力学性能及缺陷分析

焊接技术 2010年第4期39卷 11-13页

作者：张天会闫沛军徐人平云南农业大学云南昆明650201 昆明理工大学云南昆明650093 水电十四局云南昆明650001

根据焊条电弧焊焊接接头抗拉强度和焊缝区冲击韧性试验结果及X射线探伤的焊接缺陷,采用秩和检验法对低碳贝氏体ADB610和WDB620钢进行对比分析研究。研究表明,在焊条电弧焊方法下,2种低碳贝氏体钢焊接接头的抗拉强度和冲击韧性值的分布... 详细信息

根据焊条电弧焊焊接接头抗拉强度和焊缝区冲击韧性试验结果及X射线探伤的焊接缺陷,采用秩和检验法对低碳贝氏体ADB610和WDB620钢进行对比分析研究。研究表明,在焊条电弧焊方法下,2种低碳贝氏体钢焊接接头的抗拉强度和冲击韧性值的分布与均值之间无显著性差异,焊接缺陷尺寸的分布和均值也无显著差异。

关键词：低碳贝氏体钢焊接接头秩和检验力学性能焊接缺陷

低碳贝氏体钢双面埋弧焊焊接接头组织及硬度分析

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热加工工艺 2015年第1期44卷 187-189,192页

作者：张敏任晓龙杨亮李继红郑雯西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

对低碳贝氏体钢进行双面埋弧焊焊接,并采用光学显微镜和维氏硬度计对焊接接头的显微组织与维氏硬度进行研究。结果表明:低碳贝氏体钢双面埋弧焊后,接头反面焊的焊缝宽度和余高比正面焊的要高,组织为针状铁素体和粒状贝氏体;HAZ的组织为... 详细信息

对低碳贝氏体钢进行双面埋弧焊焊接,并采用光学显微镜和维氏硬度计对焊接接头的显微组织与维氏硬度进行研究。结果表明:低碳贝氏体钢双面埋弧焊后,接头反面焊的焊缝宽度和余高比正面焊的要高,组织为针状铁素体和粒状贝氏体;HAZ的组织为贝氏体铁素体和粒状贝氏体;母材区域的组织为板条铁素体和粒状贝氏体;HAZ熔合线附近的硬度值最高,远离熔合线硬度降低,并逐渐接近母材金属的硬度;Mn元素的偏析增加了边界阻尼,致使晶粒长大倾向降低,硬度值偏高。

关键词：低碳贝氏体钢埋弧焊显微组织硬度

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低碳贝氏体钢用烧结焊剂的研制及性能研究

热加工工艺 2016年第7期45卷 203-206页

作者：张敏舒绍燕邢奎任晓龙李继红西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

基于低碳贝氏体钢的微观组织和性能研究分析,研制出以CaF_2-MgO-Al_2O_3-CaO为渣系的低碳贝氏体钢用高速埋弧焊烧结焊剂,匹配Mn-Ni-Mo-B合金系焊丝施焊,得到了一组性能优异的焊剂。结果显示:CaF_2加入量控制在23%以下,并增加TiO_2和SiF... 详细信息

基于低碳贝氏体钢的微观组织和性能研究分析,研制出以CaF_2-MgO-Al_2O_3-CaO为渣系的低碳贝氏体钢用高速埋弧焊烧结焊剂,匹配Mn-Ni-Mo-B合金系焊丝施焊,得到了一组性能优异的焊剂。结果显示:CaF_2加入量控制在23%以下,并增加TiO_2和SiFe含量来代替部分SiO_2时,得到的焊缝工艺性能优异,力学性能也能够满足使用要求。焊缝金属组织主要由针状铁素体、粒状贝氏体、以及少量的先共析铁素体和块状铁素体构成,较硬的粒状贝氏体弥散分布在较软的铁素体基体上,这种混合组织增加了裂纹扩展的路径,极大地增强了焊缝金属的韧性。而提高Al_2O_3和TiO_2的含量,同时将MnO的含量控制在6%左右,可以得到较多的针状铁素体,细化组织,使焊缝冲击韧性达到198 J。

关键词：低碳贝氏体钢烧结焊剂冲击韧性埋弧焊

低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的制备及其接头强韧化研究

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低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的制备及其接头强韧化研究

作者：任晓龙西安理工大学

学位级别：硕士

油气供应及输送的恶劣环境要求管道具有耐高压、大口径、长距离的特点。低碳贝氏钢因高强高韧而被广泛应用于管道建设中,目前低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的研究仍处于初级阶段,因此低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的开发迫在眉睫。本文... 详细信息

油气供应及输送的恶劣环境要求管道具有耐高压、大口径、长距离的特点。低碳贝氏钢因高强高韧而被广泛应用于管道建设中,目前低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的研究仍处于初级阶段,因此低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的开发迫在眉睫。本文以低碳贝氏钢为母材,基于焊缝组织与母材相匹配原则及自保护药芯焊丝渣系理论,设计出Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系配BaF2-TiO2-ZrO2-（Al-Mg）渣系型药芯。选择18%的填充率进行低碳贝氏体钢用自保护药芯焊丝的制备。通过正交试验及DPS软件分析,建立各因素与焊接工艺性能之间的数学模型,分析表明BaF2为25%,TiO2为10%,ZrO2为9%,Al-Mg为8%时焊接工艺性能最好。采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）对焊接接头显微组织进行了表征,并对接头硬度、强度和韧性进行了测试,结果表明:焊缝区组织为针状铁素体（AF）和粒状贝氏体（GB）以及极少量的M-A岛,热影响区组织为GB及AF和少量较粗大的多边形铁素体（PF）;接头强度高于550MPa,冲击功大于100J,符合石油管道使用要求;焊缝区韧脆转变温度在-20℃--4(TC之间,热影响区的韧脆转变温度在-40℃--6℃之间;研究焊接接头强韧化机制发现:AF和GB相比例对焊接接头的强度及韧性影响较大,AF和GB有效的分割原奥氏体晶粒,通过细晶强化提高焊缝区强度及韧性;AF和GB之间的大角度晶界能够有效地抑制裂纹的扩展;AF以A12O3夹杂物为核心形核生长,AF含量随Al含量变化曲线为y=7.23+31.53-2（x-0.08/0.08）2;Mn当量与抗拉强度之间的关系为y=753.96-690240ex/0.35;较小的焊接热输入可使焊接接头组织更加均匀,焊缝区及热影响区的性能提高。

关键词：低碳贝氏体钢自保护药芯焊丝显微组织强韧化机制

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低碳贝氏体钢焊接接头组织与性能

低碳贝氏体钢焊接接头组织与性能

作者：陈阳阳西安理工大学

学位级别：硕士

石油、天然气多在环境气候恶劣的地区,这就要求输运管道必须具备高强高韧等综合力学性能。随着低碳贝氏体钢和高性能管线钢的发展,研制与其匹配的埋弧焊用焊接材料,并研究这种钢焊接接头的强韧化机理迫在眉睫。本文以低碳贝氏体钢（含碳... 详细信息

石油、天然气多在环境气候恶劣的地区,这就要求输运管道必须具备高强高韧等综合力学性能。随着低碳贝氏体钢和高性能管线钢的发展,研制与其匹配的埋弧焊用焊接材料,并研究这种钢焊接接头的强韧化机理迫在眉睫。本文以低碳贝氏体钢（含碳量 0.044%）为母材,自主研发了烧结焊剂CaF2-MgO-A12O3-CaO-ZrO2匹配Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系焊丝,使用康王埋弧自动焊机对母材进行双面焊双面成型。对焊接接头的组织和力学性能进行了分析,结果表明:焊缝区的显微组织主要是针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和少量板条贝氏体（LB）,热影响区组织主要为多边形铁素体（PF）、粒状贝氏体和贝氏体铁素体（BF）。AF韧化焊缝,GB和LB强化焊缝。焊接接头中Mn、Si、Ti、Mo、Ni等元素含量变化较大,一方面是由于焊接过程中发生了氧化烧损,另一方面是因为凝固时的固-液界面的浓度差不同导致元素的扩散速度不同。焊缝的冲击韧性随针状体素体含量的增加呈现先增后趋于平缓的关系,少量的AF对分割晶粒及细化晶粒作用不明显,当达到一定量时,AF对阻止裂纹的扩展有较大的作用。EDS及EBSD试验结果说明焊缝区针状铁素体以A12O3夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,焊缝区针状铁素体的晶粒取向存在一定的规律,在某些晶体学方向上择优取向;各针状铁素体晶界之间为大角度;以同一个夹杂物为核心且在同一个方向背向生长的针状铁素体具有相同的取向,这是因为它与奥氏体具有一定的晶体学取向关系。焊缝中铝元素含量与针状铁素体含量存在一定关系。焊接接头的抗拉强度与焊缝中GB的含量存在一定的函数关系。焊缝区SEM、TEM分析发现GB起到细晶强化和第二相M-A岛强化的作用,LB起晶界强化和组织强化的作用。焊缝中B含量与Mn当量与焊接接头的强度存在一定的函数关系。

关键词：低碳贝氏体钢相比例 EBSD 强化机理韧化机理

冷却速度对20Mn2WNbB低碳贝氏体钢的组织形态及力学性能的影响

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金属热处理 1998年第4期23卷 9-11页

作者：刘澄王德尊姚枚刘云旭朱启惠哈尔滨工业大学材料工程学院吉林工学院材料工程系

对自行设计的低碳低合金贝氏体钢２０Ｍｎ２ＷＮｂＢ奥氏体化的不同冷却速度对力学性能的影响进行了研究。表明这种钢在（２０～２０００）℃／ｍｉｎ冷却速度范围内处理后，都具有高的强度、硬度和良好的塑性、延性配合，而冲击韧度只... 详细信息

对自行设计的低碳低合金贝氏体钢２０Ｍｎ２ＷＮｂＢ奥氏体化的不同冷却速度对力学性能的影响进行了研究。表明这种钢在（２０～２０００）℃／ｍｉｎ冷却速度范围内处理后，都具有高的强度、硬度和良好的塑性、延性配合，而冲击韧度只在较大冷却速度下（１２００℃／ｍｉｎ）具有峰值。经不同冷却速度处理后的ＴＥＭ显微组织形态表明，在较高的冷却速度下，获得低碳下贝氏体加回火板条马氏体组织，钢具有最佳的强度和韧性。随着冷却速度不断降低，形成的是粒状贝氏体和低碳上贝氏体。随着粒状贝氏体中Ｍ／Ａ岛中孪晶马氏体增多和上贝氏体条间碳化物尺寸增大，使钢的冲击韧度明显降低。

关键词：低碳贝氏体钢冷却速度力学性能显微组织

回火处理对一种低碳贝氏体钢组织及低温韧性的影响

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钢铁研究学报 2020年第3期32卷 258-264页

作者：甘贵平叶姜樊雷广西柳州钢铁集团有限公司技术中心广西柳州545002

对一种含硼的低碳贝氏体钢进行了不同工艺的回火处理,并通过室温拉伸、摆锤冲击实验和扫描电镜研究了回火处理对实验钢的晶粒尺寸、晶界比例、贝氏体板条块的演变及强韧性的影响。结果表明,回火处理可使实验钢屈服强度升高,低温韧性显... 详细信息

对一种含硼的低碳贝氏体钢进行了不同工艺的回火处理,并通过室温拉伸、摆锤冲击实验和扫描电镜研究了回火处理对实验钢的晶粒尺寸、晶界比例、贝氏体板条块的演变及强韧性的影响。结果表明,回火处理可使实验钢屈服强度升高,低温韧性显著改善,高温回火后塑性提高。300T实验钢-20℃下断口为韧窝断裂和准解理组成的混合型断裂,而500T和650T实验钢断口为韧窝断裂,600℃出现回火脆性区间,韧性恶化,属混合型断裂。650T钢的低温韧性最优,较高的回火温度促进了小角度晶界的迁移、亚晶合并过程,亚板条块数量减少,大角度晶界的比例、数量提高,晶粒尺寸有效细化,同时单位面积内板条块数目显著增加,有效地钝化了裂纹,提高了低温韧性。

关键词：低碳贝氏体钢含硼钢回火低温韧性板条块

Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢的连续冷却转变曲线及组织特征

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金属热处理 2019年第2期44卷 16-24页

作者：笪光杰杨忠民李立新王凯张正延河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081

采用热膨胀法结合金相观察和硬度测量得到含Si低碳贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)曲线。CCT曲线表明,在冷却速度小于0. 1℃/s时,可以得到完全贝氏体组织;冷却速度在0. 1～1. 4℃/s时,所得为B-M复相组织;冷却速度大于1. 4℃/s时,所得到的... 详细信息

采用热膨胀法结合金相观察和硬度测量得到含Si低碳贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)曲线。CCT曲线表明,在冷却速度小于0. 1℃/s时,可以得到完全贝氏体组织;冷却速度在0. 1～1. 4℃/s时,所得为B-M复相组织;冷却速度大于1. 4℃/s时,所得到的为马氏体组织。通过CCT曲线确定实验室控冷和回火工艺,950℃正火1 h在320、350、400℃回火2 h,得到以贝氏体为主的组织,组织形态以板条为主,350℃回火2 h后的硬度最高为370 HV5; 950℃保温1 h水淬至室温进行回火后的组织为回火马氏体,在350℃回火2 h时硬度出现峰值360 HV5。实际生产中,奥氏体化加热后的冷却方式选择空冷最适宜。

关键词：低碳贝氏体钢硅连续冷却转变曲线回火组织硬度

Mo对1000MPa级低碳贝氏体钢未变形奥氏体连续冷却转变的影响

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金属热处理 2015年第11期40卷 17-21页

作者：张慧杰肖红亮包耀宗湖南华菱湘潭钢铁有限公司材料研究所湖南湘潭411101 湖南省国际工程咨询中心有限公司湖南长沙410016 钢铁研究总院结构材料研究所北京100081

用Formastor-FII热膨胀仪进行热膨胀试验,结合显微组织观察和硬度测定,研究了1000 MPa级低碳贝氏体钢中钼元素对未变形奥氏体连续冷却相变的影响,测定了不同钼含量的试验钢的CCT曲线。结果表明,较高的钼含量降低贝氏体的析出温度,缩小... 详细信息

用Formastor-FII热膨胀仪进行热膨胀试验,结合显微组织观察和硬度测定,研究了1000 MPa级低碳贝氏体钢中钼元素对未变形奥氏体连续冷却相变的影响,测定了不同钼含量的试验钢的CCT曲线。结果表明,较高的钼含量降低贝氏体的析出温度,缩小贝氏体相变温度范围,并使CCT曲线向右移动。

关键词：钼低碳贝氏体钢相变 CCT曲线