核電裝備在40-60年服役過(guò)程中,由于材料老化、熱疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等造成局部失效,常需要采用重復(fù)焊接,即多次原位焊接對(duì)局部缺陷進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)設(shè)備整體使用功能,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。熱影響區(qū)是焊接接頭的性能薄弱區(qū)域,重復(fù)焊接對(duì)熱影響區(qū)組織和力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生重要影響,特別是多焊道多次重復(fù)焊接熱影響區(qū)的非平衡動(dòng)態(tài)相變過(guò)程復(fù)雜,且熱影響區(qū)寬度僅有1 mm-3 mm,采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法難以對(duì)熱影響區(qū)顯微組織與力學(xué)性能進(jìn)行準(zhǔn)確表征。Gleeble熱模擬技術(shù)可以精確再現(xiàn)熱影響區(qū)的焊接熱循環(huán),獲得大體積熱影響區(qū)試樣,為表征多焊道重復(fù)焊接熱影響區(qū)顯微組織和力學(xué)性能創(chuàng)造了條件。本文以AISI 304N奧氏體不銹鋼為研究對(duì)象,將實(shí)際焊接和Gleeble熱模擬技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)自動(dòng)焊接代替手工焊接、施加剛性約束,系統(tǒng)研究原始焊接和1-5次重復(fù)焊接熱影響區(qū)顯微組織、性能演變規(guī)律及作用機(jī)理,為解決相關(guān)工程應(yīng)用問(wèn)題提供理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。采用自動(dòng)鎢極氬弧焊接方法,在試板剛性約束條件下,制備多焊道多次重復(fù)焊接接頭熱影響區(qū)試樣,研究熱影響區(qū)顯微組織和力學(xué)性能演變規(guī)律。顯微組織分析表明,熱影響區(qū)寬度由原始焊接的約1 mm擴(kuò)大...

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 奧氏體不銹鋼焊接熱影響區(qū)顯微組織與力學(xué)性能
        1.2.1 顯微組織
        1.2.2 力學(xué)性能
    1.3 重復(fù)焊接熱影響區(qū)顯微組織與力學(xué)性能
    1.4 Gleeble熱模擬技術(shù)
        1.4.1 Gleeble熱模擬
        1.4.2 熱影響區(qū)溫度場(chǎng)
    1.5 研究難點(diǎn)與主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究難點(diǎn)與思路
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 熱影響區(qū)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)
        2.2.2 Gleeble熱模擬焊接設(shè)備
    2.3 熱影響區(qū)溫度場(chǎng)測(cè)量與試樣制備
        2.3.1 熱影響區(qū)溫度場(chǎng)測(cè)量
        2.3.2 重復(fù)焊接接頭試樣制備
    2.4 顯微組織分析方法
        2.4.1 顯微組織
        2.4.2 晶界特征
    2.5 力學(xué)性能分析方法
        2.5.1 顯微硬度
        2.5.2 拉伸強(qiáng)度
        2.5.3 沖擊功
        2.5.4 斷口形貌
3 重復(fù)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織與力學(xué)性能
    3.1 焊接接頭熱影響區(qū)溫度場(chǎng)
    3.2 重復(fù)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織
        3.2.1 光學(xué)顯微組織與相結(jié)構(gòu)
        3.2.2 δ鐵素體形態(tài)與Cr、Ni元素遷移
        3.2.3 局域取向差與織構(gòu)
    3.3 重復(fù)焊接接頭熱影響區(qū)力學(xué)性能
        3.3.1 顯微硬度
        3.3.2 室溫拉伸性能及其斷口特征
        3.3.3 室溫沖擊性能及其斷口特征
    3.4 分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 Gleeble熱模擬重復(fù)焊接熱影響區(qū)顯微組織
    4.1 Gleeble熱模擬重復(fù)焊接試樣制備
        4.1.1 Gleble熱模擬熱輸入曲線
        4.1.2 Gleeble重復(fù)焊接試樣制備
    4.2 Gleeble熱模擬重復(fù)焊接熱影響區(qū)顯微組織
        4.2.1 光學(xué)顯微組織與相結(jié)構(gòu)
        4.2.2 δ鐵素體精細(xì)結(jié)構(gòu)與Cr、Ni元素遷移
        4.2.3 奧氏體晶粒尺寸
        4.2.4 δ鐵素體含量
    4.3 Gleeble熱模擬重復(fù)焊接熱影響區(qū)晶界特征與擇優(yōu)取向
        4.3.1 晶界特征
        4.3.2 擇優(yōu)取向
    4.4 分析與討論
    4.5 本章小結(jié)
5 Gleeble熱模擬重復(fù)焊接熱影響區(qū)力學(xué)性能
    5.1 顯微硬度
    5.2 室溫拉伸性能及其斷口特征
    5.3 高溫拉伸性能及其斷口特征
    5.4 室溫沖擊性能及其斷口特征
    5.5 分析與討論
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3824255