董文超
,
陆善平
,
李殿中
,
李依依
金属学报
针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程，建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型，系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程。结果表明：随着熔池中活性组元氧的增加，熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程，熔池形貌由浅且宽形、“勺”形变成深且窄形。熔池中微量活性组元氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数，改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌。当氧含量低于80ppm时，熔池表面以外向Marangoni对流为主，熔池形貌宽且浅；当氧含量超过120ppm时，熔池表面以内向Marangoni对流为主，熔池形貌窄且深；当氧含量处于80ppm～120ppm之间时，熔池形貌为“勺”形，并且随时间的增加，熔池内外对流区域逐渐变小，内对流区域逐渐变大。定点联合保护焊实验结果表明，熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果相吻合。
关键词:
微量活性组元
,
Oxygen
,
Marangoni convection
,
Weld shape
陆善平
,
董秀中
,
许先忠
,
吴庆
,
郭义
,
朱仲为
金属学报
采用滚压工艺, 将ＷＣ粉或Ｎｉ-Ｃｒ-Ｂ-Ｓｉ粉与有机连接物的混合物制备成具有良好柔性的金属粉末布. 金属粉末布贴装到零件表面, 经过高温钎焊形成耐磨钎焊涂层. 涂层与基体间具有很强的冶金结合强度, 其拉伸强度σｂ〉７８ＭＰａ, 剪切强度σｔ〉１５５ＭＰａ. 钎焊涂层的耐磨性远高于Ｃｏ－Ｃｒ－Ｗ堆焊层.
关键词:
钎焊
,
null
,
null
,
null
,
null
董文超
,
陆善平
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.02.023
针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程,建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型,系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程.结果表明:随着熔池中活性组元氧的增加,熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程,熔池形貌由浅且宽形、"勺"形变成深且窄形.熔池中微量氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数,改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌.当氧含量低于80×10-6时,熔池表面以外向Marangoni对流为主,熔池形貌宽且浅;当氧含量超过120×10-6时,熔池表面以内向Marangoni对流为主,熔池形貌窄且深;当氧含量处于(80-120)×10-6之间时,熔池形貌为"勺"形,并且随时间的增加,熔池内外对流区域逐渐变小,内对流区域逐渐变大.定点联合保护焊实验结果表明,熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果吻合.
关键词:
微量活性组元
,
氧
,
Marangoni对流
,
熔池形貌
,
数值模拟
王培
,
陆善平
,
李殿中
,
康秀红
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.06.008
利用热膨胀仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDX),X射线衍射仪(XRD)等对ZG06cr13Ni4Mo在0.05℃/s低加热速率下回火过程中逆变奥氏体的产生机理进行了研究.结果表明:低加热速率下ZG06Cr13Ni4Mo在As-Af区间回火产生的逆变奥氏体中富集了奥氏体化元素Ni,且不含高密度位错,马氏体向逆变奥氏体的转变是扩散型相变.高于600℃回火得到的逆变奥氏体不稳定,在随后冷却过程中部分发生马氏体转变.一次回火在620℃时能得到最大量的逆变奥氏体;620-660℃一次回火生成的逆变奥氏体在冷却过程中产生大量弥散分布的马氏体,增加了600℃二次回火时逆变奥氏体的形核位置,使二次回火后逆变奥氏体含量显著增加.
关键词:
低碳马氏体不锈钢
,
逆变奥氏体
,
相变机理
,
回火
魏世同
,
陆善平
,
何广忠
,
赵旭
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.09.007
采用含Nb及不含Nb两种焊丝对高速列车转向架用S355J2G3钢板进行焊接,分析了焊态下接头各区域的性能差别,研究了合金元素Nb和焊后热处理制度对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明:焊缝金属的韧性是焊接接头性能的薄弱环节.焊态下Nb的加入提高了焊缝金属的强度,但对塑性和韧性无明显影响.经去应力退火后,不含Nb焊缝金属的强度降低,延伸率和冲击功升高,而含Nb焊缝金属的强度升高,延伸率和冲击功降低,退火后含Nb焊缝金属中NbC颗粒析出是影响焊缝金属组织和性能的主要因素.在焊后正火处理条件下,随着正火温度的升高,不含Nb焊缝金属的组织和性能均无明显变化,而含Nb焊缝金属的强度明显升高,延伸率和冲击功显著降低.严格控制正火温度是含Nb焊缝金属获得高强韧性的关键.含Nb焊缝中魏氏组织的含量随正火温度的升高而明显增多.电镜观察表明,经920℃正火处理后,焊缝中的NbC颗粒尺寸大于退火态焊缝金属中的NbC相,而在1200℃正火处理后NbC颗粒溶解消失.
关键词:
Nb微合金钢
,
热处理工艺
,
焊缝金属
,
Nb添加
,
微观组织
,
力学性能
陆善平
,
董文超
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00437
针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺,包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺.与涂覆活性荆法相比,混合气体法不仅可获得深熔深,而且操作方便,易于实现工业化;双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象.实验和模拟结果表明:熔池中活性元索O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素,焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝.高效率TIG焊接工艺对焊接规范(焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感,有利于在工业生产中推广应用.
关键词:
不锈钢
,
高效率焊接
,
活性元素
,
氧
,
Marangoni 对流
,
熔池形貌
陈俊丹
,
莫文林
,
王培
,
陆善平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00340
以核电站环形起重机用42CrMo耐热钢为研究对象,分析了显微组织中碳化物形貌和分布随回火温度的变化及其对冲击韧性的影响.结果表明,42CrMo钢经水淬后在500 650℃区间回火,显微组织均为回火索氏体.随回火温度上升,12℃冲击功先增加后减小；经500和530℃回火后,片状碳化物不均匀分布于原马氏体板条界上,冲击功分别为26和44 J；600℃回火后碳化物呈颗粒状弥散分布,冲击功达到峰值104 J；600℃以上回火,颗粒状碳化物明显粗化,冲击功下降.碳化物的形貌和分布是影响42CrMo钢冲击性能的关键因素.
关键词:
回火温度
,
42CrMo钢
,
冲击功
,
碳化物
李冬杰
,
陆善平
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00514
采用双层气流保护TIG焊接方法,有效地向高氮钢液态熔池过渡活性组元O,使熔池对流形式由外向对流转变为内向对流,获得窄深型焊缝；窄深型焊缝有效降低熔池表面宽度,减少了焊缝N元素的溢出.研究了不同热输入下(不同电流下)熔池形貌和焊缝冲击韧性的变化规律,结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝δ铁素体含量增加,焊缝冲击性能没有明显变化.冲击断口的SEM观察显示,冲击断口含有大量短而深的裂缝和“骨架状”撕裂的界面,经EDS分析,开裂位置为δ铁素体,高氮钢焊缝中的δ铁素体和奥氏体界面结合强度低,在承受冲击载荷时两相界面首先开裂,裂纹沿两相界面迅速扩展,引起焊接接头脆性断裂.
关键词:
高氮钢
,
双层保护
,
δ铁素体
,
析出相
,
冲击韧性
吴栋
,
王鑫
,
董文超
,
陆善平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00355
采用焊接热模拟实验,研究了焊接热循环对一种700℃超超临界火电机组高温部件候选材料-Ni-Fe基高温合金组织和力学性能的影响.结果表明,固溶态Ni-Fe基高温合金在经过峰值温度为1249℃的焊接热循环后,25和700℃屈服强度和抗拉强度都降低,延伸率升高.对经过焊接热循环后的合金再进行时效处理发现,在25℃时,焊接热循环后再时效样品的屈服强度和抗拉强度与母材时效态相当;在700℃时,焊接热循环后再时效样品的强度高于母材时效态的强度.Ni-Fe基高温合金在高温焊接热循环过程中,强化相γ'以及难溶相MC发生溶解,导致强度下降.经过时效处理后,强化相γ'再次大量析出,同时晶界析出了M23C6.M23C6存在于晶界,并没有造成拉伸性能的弱化.高温焊接热循环使MC发生部分溶解,为M23C6的时效析出提供了C元素.
关键词:
Ni-Fe基高温合金
,
焊接热循环
,
时效
,
γ'
,
碳化物
,
力学性能
