TA1/X65钛钢复合板焊接工艺及焊缝组织和性能研究
- 作者：毕宗岳杨军刘海璋张万鹏黄晓江芦林张超杨耀斌
- 会议时间：2014-10-18
- 关键词：TIG+MIG+MAG焊接 ; TA1/X65管线钢复合板 ; 金属间化合物 ; V/Cu复合过渡 ; 固溶体
- 作者单位：国家石油天然气管材工程技术研究中心,宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院,宝鸡721008
- 母体文献：2014陕西省焊接学术会议论文集
- 会议名称：2014陕西省焊接学术会议
- 会议地点：西安
- 主办单位：陕西省机械工程学会
- 语种：chi
摘要
采用TIG+MIG+MAG焊接工艺对厚度为(2+14) mm的TA1/ X65管线钢复合板(复层Ti厚2mm,基层X65管线钢厚14mm)试件进行了以V/Cu作为过渡填充金属的板-板对接焊实验.利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、EDS能谱面扫描和显微硬度实验,研究了焊接接头各区域的组织特征、界面元素分布、主要物相与焊缝横截面显微硬度分布.结果表明,坡口设计形式和过渡填充金属纯度及Cu、V、Fe和Ti之间物理、化学特性差异对焊接质量有严重影响.尖角深"V"型坡口设计不利于复层Ti和过渡层V的TIG焊,在尖角处易引起应力集中而萌生裂纹.Ti填充区的Fe元素由V焊丝带入并与元素Ti冶金作用产生了脆硬的TiFe金属间化合物,严重降低了该区域塑韧性.元素Ti与V充分互溶且扩散进入了Cu过渡区并与元素Cu和Fe冶金作用产生了脆硬的金属间化合物Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe,元素V与Fe则产生了σ-FeV金属间化合物.Fe、Cu过渡界面组织结构为α-Fe+ε-Cu混合固溶体相,中间Cu过渡区组织结构则是以ε-Cu+Ti3Cu4/Ti2Cu3为基其间无序分布有TiFe和σ-FeV,而Cu、V过渡界面组织结构是以ε-Cu+V基固溶体为基其间有Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe分布.焊缝宏观截面内,硬度较高区域出现在Fe、Cu过渡区靠近Cu侧和V、Ti过渡区靠近V侧,硬度值高达405HV10和469HV10,在界面处有横向分层裂纹存在,严重消弱了焊缝综合力学性能.