S30408鋼PAW+TIG組合焊應變強化接頭組織與力學性能的研究
發(fā)布時間:2022-12-05 01:36
奧氏體不銹鋼應變強化技術(shù)作為壓力容器輕量化的方法之一,在保證奧氏體不銹鋼壓力容器力學性能的情況下,使壓力容器的壁厚減薄,實現(xiàn)經(jīng)濟與安全并重。目前,針對奧氏體不銹鋼應變強化的研究較多,但焊接接頭作為壓力容器的薄弱環(huán)節(jié),尚缺乏對應變強化接頭性能的研究。因此,研究應變強化接頭的組織性能對評估S30408奧氏體不銹鋼深冷容器的安全性具有重要的意義。本課題選用308LSi焊絲,采用等離子弧與鎢極氬弧組合焊(PAW+TIG)方法對厚度10mm的S30408奧氏體不銹鋼進行焊接,并對焊接接頭區(qū)進行應變強化試驗,采用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和X射線能譜儀(EDS)等對應變強化前后接頭組織進行研究,用顯微硬度計以及拉伸試驗機等對應變強化前后接頭的性能進行測試,通過對比分析應變強化前后接頭組織性能的變化,探究奧氏體不銹鋼應變強化接頭的組織演變規(guī)律。采用PAW+TIG組合焊的試驗結(jié)果表明,焊接熱輸入的增加(從22.5kJ/cm至25.7kJ/cm)使得等離子弧焊接頭側(cè)焊縫組織變得粗大,Fe、Cr、Ni等元素從焊縫到熱影響區(qū)呈現(xiàn)上升的趨勢,但較大的焊接熱輸入下Fe、Cr、Ni等元素的分布更加陡峭...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 奧氏體不銹鋼應變強化研究現(xiàn)狀
1.2.1 應變強化對奧氏體不銹鋼性能的影響
1.2.2 應變強化對奧氏體不銹鋼組織的影響
1.3 奧氏體不銹鋼應變強化焊接接頭的研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗及研究方法
2.1 試驗材料及焊接工藝
2.1.1 試驗材料
2.1.2 焊接工藝
2.2 組合焊接頭應變強化試驗
2.3 組合焊接頭拉伸試驗
2.4 組合焊接頭及應變強化接頭顯微組織觀察
2.5 組合焊接頭及應變強化接頭顯微硬度測試
第3章 S30408不銹鋼PAW+TIG組合焊工藝研究
3.1 S30408鋼組合焊接頭形貌
3.1.1 組合焊接頭的表面形貌
3.1.2 焊接熱輸入對接頭形貌的影響
3.1.3 焊接熱輸入對組合焊接頭組織的影響
3.2 焊接工藝對組合焊接頭性能的影響
3.2.1 焊接工藝對組合焊接頭強度的影響
3.2.2 焊接工藝對組合焊接頭顯微硬度的影響
3.3 焊接工藝對組合焊應變強化接頭形變率的影響
3.3.1 接頭不同區(qū)域的形變率
3.3.2 焊接熱輸入對形變率的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)組織性能的影響
4.1 S30408鋼PAW+TIG組合焊接頭的特征及區(qū)域劃分
4.2 S30408鋼PAW+TIG焊縫區(qū)的組織演變
4.2.1 PAW+TIG焊縫區(qū)結(jié)晶凝固模式分析
4.2.2 PAW+TIG焊縫區(qū)成分分析
4.2.3 PAW+TIG焊道交界區(qū)的組織及元素分布特征
4.3 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)組織的影響
4.3.1 PAW+TIG焊縫區(qū)的顯微組織特征
4.3.2 PAW+TIG應變強化焊縫區(qū)的馬氏體組織特征
4.4 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)顯微硬度的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)和HAZ組織性能的影響
5.1 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)的顯微組織影響
5.1.1 PAW+TIG熔合區(qū)組織特征
5.1.2 PAW+TIG應變強化熔合區(qū)的馬氏體組織特征
5.2 應變強化對PAW+TIG熱影響區(qū)的顯微組織影響
5.2.1 PAW+TIG熱影響區(qū)的組織特征
5.2.2 PAW+TIG應變強化熱影響區(qū)的馬氏體組織特征
5.3 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)和熱影響區(qū)顯微硬度的影響
5.3.1 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)顯微硬度的影響
5.3.2 應變強化對PAW+TIG熱影響區(qū)顯微硬度的影響
5.4 不銹鋼熱影響區(qū)的應變強化機理
5.4.1 熱影響區(qū)應變誘發(fā)馬氏體相變的影響因素
5.4.2 形變誘發(fā)馬氏體相的形成機理
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]厚板奧氏體不銹鋼焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李海新,張琳琳,張婧,杜永鵬,楊振林,殷子強. 焊接. 2017(06)
[2]不同焊接工藝下304不銹鋼焊接接頭組織及力學性能的研究[J]. 劉海祥,楊莉,葛進國. 熱加工工藝. 2016(03)
[3]應變強化對06Cr19Ni10不銹鋼焊接接頭低溫沖擊性能的影響[J]. 張立勝,張義福,張德勤,蘇展展,蔣六保,潘東. 兵器材料科學與工程. 2015(06)
[4]應變強化對S30408奧氏體不銹鋼低溫沖擊性能的影響[J]. 孔韋海,陳學東,陳勇,陸戴丁. 壓力容器. 2015(07)
[5]奧氏體不銹鋼制壓力容器應變強化工藝研究及安全性分析[J]. 韓豫,王可勝,陳曉平,張柱. 中國機械工程. 2014(24)
[6]奧氏體不銹鋼深冷應變強化的材料行為研究[J]. 陳曉,惠虎,李培寧,鐘誠,倪鵬. 化工設備與管道. 2014(03)
[7]拉伸塑性變形對304不銹鋼馬氏體相變規(guī)律的影響[J]. 盧沛,盧志明,杜斌康,石來民,朱沈瑾. 輕工機械. 2013(05)
[8]預拉伸應變強化對S30403奧氏體不銹鋼形變馬氏體相轉(zhuǎn)變的影響[J]. 王步美,浦江,陳挺,徐濤,袁彪. 壓力容器. 2013(08)
[9]兩種常用奧氏體不銹鋼形變馬氏體研究[J]. 李順榮,陳海云,邢璐,楊象岳,褚玲愛. 壓力容器. 2013(07)
[10]應變速率對304奧氏體不銹鋼應變硬化行為的影響[J]. 汪志福,孔韋海. 壓力容器. 2013(07)
本文編號:3709405
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 奧氏體不銹鋼應變強化研究現(xiàn)狀
1.2.1 應變強化對奧氏體不銹鋼性能的影響
1.2.2 應變強化對奧氏體不銹鋼組織的影響
1.3 奧氏體不銹鋼應變強化焊接接頭的研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗及研究方法
2.1 試驗材料及焊接工藝
2.1.1 試驗材料
2.1.2 焊接工藝
2.2 組合焊接頭應變強化試驗
2.3 組合焊接頭拉伸試驗
2.4 組合焊接頭及應變強化接頭顯微組織觀察
2.5 組合焊接頭及應變強化接頭顯微硬度測試
第3章 S30408不銹鋼PAW+TIG組合焊工藝研究
3.1 S30408鋼組合焊接頭形貌
3.1.1 組合焊接頭的表面形貌
3.1.2 焊接熱輸入對接頭形貌的影響
3.1.3 焊接熱輸入對組合焊接頭組織的影響
3.2 焊接工藝對組合焊接頭性能的影響
3.2.1 焊接工藝對組合焊接頭強度的影響
3.2.2 焊接工藝對組合焊接頭顯微硬度的影響
3.3 焊接工藝對組合焊應變強化接頭形變率的影響
3.3.1 接頭不同區(qū)域的形變率
3.3.2 焊接熱輸入對形變率的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)組織性能的影響
4.1 S30408鋼PAW+TIG組合焊接頭的特征及區(qū)域劃分
4.2 S30408鋼PAW+TIG焊縫區(qū)的組織演變
4.2.1 PAW+TIG焊縫區(qū)結(jié)晶凝固模式分析
4.2.2 PAW+TIG焊縫區(qū)成分分析
4.2.3 PAW+TIG焊道交界區(qū)的組織及元素分布特征
4.3 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)組織的影響
4.3.1 PAW+TIG焊縫區(qū)的顯微組織特征
4.3.2 PAW+TIG應變強化焊縫區(qū)的馬氏體組織特征
4.4 應變強化對PAW+TIG焊縫區(qū)顯微硬度的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)和HAZ組織性能的影響
5.1 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)的顯微組織影響
5.1.1 PAW+TIG熔合區(qū)組織特征
5.1.2 PAW+TIG應變強化熔合區(qū)的馬氏體組織特征
5.2 應變強化對PAW+TIG熱影響區(qū)的顯微組織影響
5.2.1 PAW+TIG熱影響區(qū)的組織特征
5.2.2 PAW+TIG應變強化熱影響區(qū)的馬氏體組織特征
5.3 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)和熱影響區(qū)顯微硬度的影響
5.3.1 應變強化對PAW+TIG熔合區(qū)顯微硬度的影響
5.3.2 應變強化對PAW+TIG熱影響區(qū)顯微硬度的影響
5.4 不銹鋼熱影響區(qū)的應變強化機理
5.4.1 熱影響區(qū)應變誘發(fā)馬氏體相變的影響因素
5.4.2 形變誘發(fā)馬氏體相的形成機理
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]厚板奧氏體不銹鋼焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李海新,張琳琳,張婧,杜永鵬,楊振林,殷子強. 焊接. 2017(06)
[2]不同焊接工藝下304不銹鋼焊接接頭組織及力學性能的研究[J]. 劉海祥,楊莉,葛進國. 熱加工工藝. 2016(03)
[3]應變強化對06Cr19Ni10不銹鋼焊接接頭低溫沖擊性能的影響[J]. 張立勝,張義福,張德勤,蘇展展,蔣六保,潘東. 兵器材料科學與工程. 2015(06)
[4]應變強化對S30408奧氏體不銹鋼低溫沖擊性能的影響[J]. 孔韋海,陳學東,陳勇,陸戴丁. 壓力容器. 2015(07)
[5]奧氏體不銹鋼制壓力容器應變強化工藝研究及安全性分析[J]. 韓豫,王可勝,陳曉平,張柱. 中國機械工程. 2014(24)
[6]奧氏體不銹鋼深冷應變強化的材料行為研究[J]. 陳曉,惠虎,李培寧,鐘誠,倪鵬. 化工設備與管道. 2014(03)
[7]拉伸塑性變形對304不銹鋼馬氏體相變規(guī)律的影響[J]. 盧沛,盧志明,杜斌康,石來民,朱沈瑾. 輕工機械. 2013(05)
[8]預拉伸應變強化對S30403奧氏體不銹鋼形變馬氏體相轉(zhuǎn)變的影響[J]. 王步美,浦江,陳挺,徐濤,袁彪. 壓力容器. 2013(08)
[9]兩種常用奧氏體不銹鋼形變馬氏體研究[J]. 李順榮,陳海云,邢璐,楊象岳,褚玲愛. 壓力容器. 2013(07)
[10]應變速率對304奧氏體不銹鋼應變硬化行為的影響[J]. 汪志福,孔韋海. 壓力容器. 2013(07)
本文編號:3709405
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