焊接热循环过程中 TiN 颗粒的溶解、粗化和再沉淀行为

焊接热循环过程中 TiN 颗粒的溶解、粗化和再沉淀行为

一、TiN粒子在焊接热循环过程中的溶解、粗化及再析出行为(论文文献综述)

肖迪[1](2021)在《DH36船板钢大线能量焊接温度场数值模拟及组织性能研究》文中提出

董现春,潘辉,赵阳,张永强,刘新垚[2](2019)在《防弹钢板激光焊接接头的组织和性能》文中指出采用激光焊对SPRO500防弹钢板进行了焊接试验,测试了焊接接头的防弹性能、抗拉强度和维氏硬度,观察分析了接头的显微组织、位错及第二相粒子。结果表明:焊接接头的焊缝金属及淬火粗晶区为粗大的板条马氏体和片状马氏体的混合组织;淬火细晶区为细小的板条状马氏体和贝氏体混合组织;不完全淬火区为马氏体与铁素体的混合组织;回火区位于距焊缝中心4~10 mm处,回火区的马氏体发生分解,晶间析出了网状渗碳体,其硬度及冲击韧性比母材及焊缝中心明显降低,防弹性能不能满足要求。与母材相比,焊缝金属及淬火粗晶区第二相粒子粗化明显,尺寸为10 nm以下的第二相粒子数量减少,平均直径由6.25 nm分别提高至34.1 nm及20.97 nm,淬火细晶区、不完全淬火区和回火区的第二相粒子平均直径变化不大。

李文晓,郭慧英,陈刚,张宇[3](2017)在《大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能》文中指出对工业化试制的32 mm厚大线能量船板钢EH36进行热输入为228 k J/cm的FCB法焊接试验,并研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊接热影响区的过热粗晶区原奥氏体晶粒尺寸达到300500μm,组织主要由少量晶界铁素体和晶内形核铁素体(约60%80%)组成,是该区焊接时峰值温度达到δ相转变温度以上并停留较长时间造成的,并给出δ相转变温度及奥氏体晶粒尺寸与峰值温度之间的关系;粗晶区由1530μm的多边形铁素体与310μm的针状铁素体(10%20%)构成;细晶区包含1020μm的多边形铁素体和小于等于10μm的珠光体;临界区表现为混晶组织。焊接接头热影响区的冲击功Akv≥100 J(-20℃),拉伸试样断裂于母材,接头性能满足要求。

陈涛[4](2017)在《钛微合金化焊接用钢质量控制研究》文中提出钛微合金化钢有广泛的用途,当这类钢被用于生产焊接材料如焊丝、焊条时,要求能够同时满足拉拔加工和焊接应用两方面要求。钛元素性质活泼,在钢水中可与氧、氮、硫、碳等元素反应生成化合物,进而影响铸坯和盘条的质量,所以要深入研究提出有效的控制措施。本文以首钢某厂生产的钛含量分别约为0.003%、0.08%和0.18%的A、B、C三种典型焊接用钢盘条产品为对象,通过工业试验对此进行了系统的研究。对上述三类焊接用钢产品进行取样检测,结合热力学计算讨论了生产过程中非金属夹杂物的生成行为。研究结果得出:A钢在生产过程中一直存在着氧化物和硫化物夹杂;B钢和C钢里则出现了大量的TiN夹杂,氧化物比例降低,盘条中TiN粒子的数量和尺寸增加;尤其是钛含量最高的C钢,其主要夹杂物为TiN,氧化物占夹杂物总量的比例<10%。C钢的生产中,由于钢水粘度增加,流动性恶化,钢渣分离困难。TiN夹杂物在钢水中生成,连铸时上浮聚集于结晶器保护渣与钢水界面处,与渣中氧化物反应转变成TiO2进入保护渣。随着TiO2含量的升高,保护渣的粘度、熔点等先降后升,加剧铸坯卷渣缺陷的发生。调整保护渣、控制钢水中的钛氮积和铝含量,可有效降低该类型缺陷发生的风险。加入钢水中的钛,有90%左右与钢中的碳、氮等元素反应生成化合物,在钢中生成的顺序依次为TiN、Ti4C2S2和TiC,其中固相中析出的TiC占比70%以上,对盘条的组织和性能均产生显着影响。与A钢盘条相比,C钢盘条强化机制增多,在固溶强化和细晶强化基础上,又增加了不稳定的位错强化、析出强化,也是强度波动的主要原因。含钛化合物的析出,可细化连铸坯凝固组织,大幅度提高铸坯的等轴晶比例,改善合金成分的枝晶偏析现象,在轧制或热处理阶段,也起到了抑制盘条组织中奥氏体长大和促进铁素体形核的作用,而能够细化晶粒。有效抑制钢中析出物带来的强化作用,使盘条性能与组织都适宜于拉拔,是钛微合金化焊接用钢盘条组织与性能控制的关键技术目标。轧制变形后析出的发生需要一定的孕育期,不同变形温度下第二相的析出行为不同,就O钢而言,在约900℃时析出孕育时间最短,开始的时间约为变形后10 s,结束时间约为变形后140 s;降低终轧温度可诱发更多较大尺寸的第二相在奥氏体中生成析出,减弱析出强化对盘条强度的贡献;延长轧制变形后的保温时间,钢中析出物增多、尺寸增大;降低吐丝温度,有利于获得等轴晶的再结晶多边形铁素体组织,还可以提高TiC等在高温区的析出量,减弱析出强化效果;钛微合金化钢盘条的组织转变对冷却速率和缓冷时间均较为敏感,为避免产生过量低温转变组织如贝氏体、马氏体等硬相,要求盘条缓冷充分,措施主要是延长缓冷时间和降低冷却速率。试验得到C钢盘条在首钢的最佳生产工艺条件为:C≤0.055%、开轧温度约1000℃,中轧温度约910℃,精轧温度约950℃,吐丝温度约840℃,同时配合0.10 m/min的散冷线辊速,投用全部保温罩。

浦娟,徐佳伟,杨毓诚,沈柳[5](2014)在《FAB法埋弧自动焊DH36钢接头性能研究》文中指出在DH36钢坡口中分别添加纯铁粉和含Ti-B合金粉,采用FAB法埋弧自动焊接DH36钢板,对DH36焊接接头性能进行研究。研究结果表明:与坡口添加纯铁粉相比,添加Ti-B合金元素,DH36焊接接头抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均满足使用要求,低温冲击韧性明显提高,0℃时KV为131.00J,-20℃时KV为87.00J,-40℃时KV为52.5J,通过对接头微观组织分析可知,低温冲击韧性提高根本原因是过渡到焊缝中的Ti-B元素形成夹杂物诱导晶内针状铁素体形成且针状铁素体呈相互交叉联锁状。

刘德臣[6](2013)在《管线钢自保护药芯焊丝焊焊缝组织及性能研究》文中进行了进一步梳理X70级、X80级管线钢经自保护药芯焊丝焊后,出现的冲击性能不稳定,大大降低了管线钢的服役寿命。本文就几种自保护性药芯焊接X70级、X80级管线钢后焊缝的显微组织、力学性能进行研究。发现X70、X80级管线钢在自保护药芯焊丝焊接下焊接接头冲击韧性的离散性受焊缝粗晶区组织、M-A组元、成分偏析度等方面影响较大。本文引入美国G.Krauss等学者的观点,把中温转变产物分成粒状贝氏体和针状铁素体两类,并把较低温度下析出的称为针状铁素体并展开研究。试验通过对其焊后不同填充层次进行金相显微组织观察,结合焊后M-A组元的定量分析,探讨了焊接热循环作用对管线钢焊缝组织的影响。结果表明,多层焊接焊缝组织中粗晶区保留了部分原有的结晶学位相关系,晶内M-A组元明显减少。受多次焊接热循环作用,焊后组织表现出来的冲击极低值,主要是焊接时峰值温度使部分焊缝组织奥氏体化,多取向的针状铁素体在填充层粗晶区晶内形核,M-A含量增加,块状M-A在晶内及晶间出现,这种焊缝组织表现出了极差的冲击性能。通过金属属原位统计分布分析技术(Original position statistic distribution analysis, OPA)考察了C、Mn、Mo、Nb的统计偏析度,研究发现:统计偏析度可以作为管线钢焊缝冲击性能优劣判断的依据。通过通过控制焊接线能量用自保护药芯焊丝对管线钢施焊以及Gleeble3500热模拟试验机对焊后管线钢焊缝进行再热模拟。分别以8s、13s、18s下的冷却速度进行冷却后对其显微组织以及冲击性能进行研究,发现管线钢焊缝力学性能受t8/5冷却时间以及焊接线能量影响较大。

陈涛,李宏,吕乃冰,唐国志,王立峰,吴铿[7](2012)在《高效焊丝用钢中TiN析出的热力学分析》文中进行了进一步梳理TiN是焊丝用钢ER50-G中存在的主要非金属夹杂物之一,对材料的使用性能有着显着影响。使用热场发射扫描电镜等对Ti含量约0.16%的ER50-G钢种的生产过程钢样进行了检测,在盘条成分基础上利用热力学计算得到其TiN粒子临界析出温度约为1 549.6℃,在该钢种的液相线以上。分析发现ER50-G在固、液两相状态下均有TiN粒子析出,但以液态下析出的较大尺寸的TiN粒子为主;结合对TiN粒子尺寸的测量结果和物理化学相分析结果,认为在ER50-G生产中,钢液中TiN粒子的析出量高于理论值,而固相下的析出量则低于理论值,从而推导得出TiN粒子的实际析出曲线。

吕冬,徐荣杰,魏世同[8](2011)在《船板钢不同N含量第二相粒子变化规律》文中认为利用萃取复型和焊接热模拟技术,对不同N含量的EH36船板钢第二相粒子的形态、尺寸及分布情况进行了分析。结果表明,高N含量钢中的第二相粒子数量多于低N含量钢,并且粒子分布更加弥散。热模拟时间为50 s时,粒子在热循环过程中以小粒子的消失为主要特征,150 s时,粒子不仅发生溶解和长大,在钢中还出现了独立形核的第二相粒子。

付魁军,及玉梅,王佳骥,刘芳芳[9](2011)在《大线能量焊接用船体结构钢的研究进展》文中进行了进一步梳理介绍了大线能量焊接在船舶建造中的应用,对比了船体结构钢与其它钢种对大线能量焊接适应性的不同要求。针对大线能量焊接热影响区韧性下降问题,提出了目前提高热影响区韧性的主要措施。指出降低碳当量、细化热影响区奥氏体晶粒尺寸、利用有益氧化物诱导晶内铁素体析出是提高船体结构钢大线能量焊接适应性的有效途径。介绍了鞍钢在热影响区组织调控技术和氧化物诱导机理研究等方面取得的成果。

吕冬,徐荣杰,魏世同,刘仁东[10](2011)在《不同N含量的EH36钢中第二相粒子在焊接热循环过程中的变化规律》文中提出利用萃取复型和焊接热模拟技术,对不同N含量的EH36钢母材和热模拟粗晶区第二相粒子的形态、尺寸及分布情况进行分析。结果表明,高N含量钢中的第二相粒子数量多于低N含量钢,并且粒子分布更加弥散。经过热模拟后钢中粒子的平均尺寸增加,数量减少。分析表明,t8/5时间对粒子在热循环过程中的溶解和析出行为有较大影响,t8/5=50s时,粒子变化以小粒子的消失为主要特征,t8/5=150s时,粒子不仅发生溶解和长大,在钢中还出现了独立形核的第二相粒子。热模拟和实际焊接接头的冲击检验结果表明,高N含量钢冲击韧性好于低N含量钢。

二、TiN粒子在焊接热循环过程中的溶解、粗化及再析出行为(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、TiN粒子在焊接热循环过程中的溶解、粗化及再析出行为(论文提纲范文)

(2)防弹钢板激光焊接接头的组织和性能(论文提纲范文)

1 试验材料及方法
    1.1 试验材料
    1.2 试验方法
2 试验结果及讨论
    2.1 抗弹性能
    2.2 接头力学性能
    2.3 钢板组织及第二相粒子形貌
    2.4 接头的显微组织
    2.5 焊接接头第二相粒子
3 结论

(3)大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能(论文提纲范文)

0前言
1 试验方法
    1.1 母材成分和力学性能
    1.2 焊接方法及工艺
    1.3 组织与性能表征
2 试验结果分析
    2.1 焊接接头组织
        2.1.1 接头宏观组织
        2.1.2 热影响区组织演变
    2.2 焊接接头力学性能
3 分析和讨论
    3.1 SCGHAZ的形成
    3.2 高温奥氏体转变
    3.3 δ相变点的观察
4 结论

(4)钛微合金化焊接用钢质量控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 微合金化技术及其应用
        2.1.1 钛微合金化技术的应用
        2.1.2 钛在焊接用钢上的应用
        2.1.3 焊接用钢盘条的使用要求
    2.2 钛对生产及产品质量的影响
        2.2.1 钛对钢水可浇性的影响
        2.2.2 钛对表面质量的影响
        2.2.3 钛对力学性能的影响
        2.2.4 钛对夹杂物的影响
    2.3 钛与氧、氮、碳等反应热力学研究现状
        2.3.1 钛与氧反应热力学
        2.3.2 钛与氮反应热力学
        2.3.3 钛与碳反应热力学
    2.4 高温激光扫描显微镜在冶金中的应用
    2.5 文献总结及课题研究目的
3 钛微合金化对钢中夹杂物的影响
    3.1 实验方法
    3.2 实验结果
        3.2.1 A钢冶炼过程钢水中夹杂物的演变规律
        3.2.2 B钢冶炼过程钢水中夹杂物的演变规律
        3.2.3 C钢冶炼过程钢水中夹杂物的演变规律
        3.2.4 C钢生产过程钢中夹杂物尺寸变化
    3.3 C钢生产过程夹杂物生成条件分析
        3.3.1 TiO_x、TiN、Al_2O_3、AlN的平衡析出温度
        3.3.2 TiO_x的生成与变化
        3.3.3 TiN的生成与变化
        3.3.4 TiN的控制因素分析
    3.4 钛对实验钢中夹杂物的影响
    3.5 小结
4 C钢铸坯卷渣缺陷及影响因素分析
    4.1 实验方法
    4.2 实验结果
        4.2.1 轧裂铸坯观察
        4.2.2 盘条表面缺陷分析
        4.2.3 A钢和C钢钢水的流动性
        4.2.4 含钛化合物对保护渣理化性能的影响
    4.3 分析与讨论
        4.3.1 钛对钢水流动性的影响
        4.3.2 C钢连铸中保护渣的结块
        4.3.3 卷渣的应对措施
    4.4 小结
5 钛对焊接用钢盘条强度的影响研究
    5.1 实验方法
    5.2 实验结果
        5.2.1 A、C钢盘条化学成分和抗拉强度对比
        5.2.2 A、C钢盘条显微组织
        5.2.3 A钢和C钢盘条析出的含钛化合物
    5.3 盘条强度影响因素分析
        5.3.1 固溶强化
        5.3.2 细晶强化
        5.3.3 析出强化
        5.3.4 位错强化
        5.3.5 相变强化
    5.4 小结
6 钛对焊接用钢盘条微观组织的影响
    6.1 实验方法
    6.2 实验结果
        6.2.1 钛对铸坯低倍的影响
        6.2.2 钛对盘条组织晶粒尺寸的影响
        6.2.3 C钢固、液相线和相变点
        6.2.4 钛含量变化对组织转变的影响
    6.3 分析与讨论
        6.3.1 C钢中含钛化合物析出的热力学分析
        6.3.2 钛含量对C钢组织转变影响的计算
    6.4 小结
7 高钛焊接用钢第二相析出控制技术研究
    7.1 S含量对C钢第二相析出的影响
    7.2 加热工艺对回溶量的影响
    7.3 轧制变形温度对C钢第二相析出的影响
    7.4 热变形后保温时间对析出相的影响
    7.5 第二相析出对奥氏体再结晶的影响
    7.6 吐丝温度对盘条组织的影响
    7.7 缓冷工艺对第二相析出的影响
    7.8 C钢轧制工业实验
    7.9 小结
8 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(6)管线钢自保护药芯焊丝焊焊缝组织及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 管线钢的发展现状
    1.2 自保护药芯焊丝半自动焊在管线钢焊接过程中的应用
    1.3 自保护药芯焊丝半自动焊在管线钢焊接过程中出现的问题
    1.4 本文主要研究内容及意义
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 钢材
        2.1.2 焊接材料
        2.1.3 焊接工艺
    2.2 试验方法
        2.2.1 热模拟试验
        2.2.2 电化学充氢试验
        2.2.3 力学性能试验
        2.2.4 显微组织分析
        2.2.5 微剪切试验
        2.2.6 原位分析
    2.3 本章小结
第3章 管线钢焊后焊缝区的冲击离散性
    3.1 不同成分的焊丝和管线钢焊后的冲击性能检验
        3.1.1 不同成分焊丝的冲击性能检验
        3.1.2 不同成分管线钢(焊缝)的冲击性能检验
        3.1.3 试验用焊丝和母材的选择
    3.2 合金成分对管线钢焊缝冲击性能的影响
        3.2.1 碳元素对管线钢焊缝冲击性能的影响
        3.2.2 其他合金元素对管线钢焊缝冲击性能的影响
        3.2.3 微剪切试验
        3.2.4 焊缝区显微硬度试验
    3.3 扩散氢含量对冲击性能的影响
        3.3.1 自保护药芯焊丝熔敷金属的扩散氢含量测试
        3.3.2 变电流充氢试验
        3.3.3 氢时效试验
    3.4 本章小结
第4章 管线钢焊后焊缝区显微组织观察
    4.1 试验材料及方法
    4.2 分层焊后显微组织分析
    4.3 分层焊后M-A组元的定量分析
    4.4 分层焊后力学性能试验及分析
    4.5 控制焊接线能量施焊对管线钢冲击性能的影响
        4.5.1 试验方案
        4.5.2 控制焊接线能量焊后力学性能分析
    4.6 本章小结
第5章 热模拟后管线钢焊缝区显微组织观察
    5.1 试验材料及方法
    5.2 试验结果及分析
        5.2.1 热模拟后显微组织分析
        5.2.2 力学性能分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(7)高效焊丝用钢中TiN析出的热力学分析(论文提纲范文)

0 引言
1 研究方法
2 试验结果
    2.1 生产过程化学成分变化
    2.2 生产过程中的TiN
    2.3 盘条中各类析出物质量
    2.4 固、液相线及相变温度
3 讨论
    3.1 TiN临界析出温度的理论计算
    3.2 生产过程 TiN实际析出曲线讨论
4 结论

(8)船板钢不同N含量第二相粒子变化规律(论文提纲范文)

1 试验方法
2 试验结果
3 焊接试验
4 结果分析
5 结论

(9)大线能量焊接用船体结构钢的研究进展(论文提纲范文)

1 大线能量焊接用船体结构钢研究现状
2 提高大线能量焊接HAZ性能的技术途径
    2.1 低碳当量设计提高韧性
    2.2 细化奥氏体晶粒
    2.3 利用氧化物诱导晶内铁素体析出
3 鞍钢大线能量焊接船板开发情况
    3.1 工业应用技术研究
    3.2 氧化物微观机制研究
    3.3 鞍钢大线能量船板产品
4 结语

四、TiN粒子在焊接热循环过程中的溶解、粗化及再析出行为(论文参考文献)

  • [1]DH36船板钢大线能量焊接温度场数值模拟及组织性能研究[D]. 肖迪. 辽宁科技大学, 2021
  • [2]防弹钢板激光焊接接头的组织和性能[J]. 董现春,潘辉,赵阳,张永强,刘新垚. 材料热处理学报, 2019(09)
  • [3]大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能[J]. 李文晓,郭慧英,陈刚,张宇. 电焊机, 2017(08)
  • [4]钛微合金化焊接用钢质量控制研究[D]. 陈涛. 北京科技大学, 2017(08)
  • [5]FAB法埋弧自动焊DH36钢接头性能研究[J]. 浦娟,徐佳伟,杨毓诚,沈柳. 焊接, 2014(08)
  • [6]管线钢自保护药芯焊丝焊焊缝组织及性能研究[D]. 刘德臣. 西南石油大学, 2013(06)
  • [7]高效焊丝用钢中TiN析出的热力学分析[J]. 陈涛,李宏,吕乃冰,唐国志,王立峰,吴铿. 钢铁钒钛, 2012(06)
  • [8]船板钢不同N含量第二相粒子变化规律[J]. 吕冬,徐荣杰,魏世同. 鞍钢技术, 2011(06)
  • [9]大线能量焊接用船体结构钢的研究进展[J]. 付魁军,及玉梅,王佳骥,刘芳芳. 鞍钢技术, 2011(06)
  • [10]不同N含量的EH36钢中第二相粒子在焊接热循环过程中的变化规律[A]. 吕冬,徐荣杰,魏世同,刘仁东. 第八届(2011)中国钢铁年会论文集, 2011

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焊接热循环过程中 TiN 颗粒的溶解、粗化和再沉淀行为
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