本文關(guān)鍵詞：核用Q460鋼的埋弧焊焊接接頭組織與性能研究

  更多相關(guān)文章： Q460 埋弧焊 顯微組織 力學(xué)性能 熱處理

【摘要】：隨著核電事業(yè)的發(fā)展,對(duì)核反應(yīng)堆壓力容器支架的承載能力的要求越來越高,而核用Q460鋼在核反應(yīng)堆支架中的應(yīng)用有助于提高其屈服強(qiáng)度,從而提高其承載能力,然而目前對(duì)該鋼材的焊接工藝缺乏了解。因此,有必要對(duì)核用Q460鋼的焊接工藝進(jìn)行研究。本文對(duì)45mm厚的核用Q460鋼進(jìn)行了不同熱輸入的埋弧焊焊接,熱輸入分別為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm。通過光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜定量分析(EDS)、透射電鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)、焊接接頭的拉伸、彎曲、沖擊等試驗(yàn)方法研究不同熱輸入對(duì)焊接接頭的顯微組織和力學(xué)性能的影響。為了模擬輻照影響的工作環(huán)境,對(duì)熱輸入為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm的焊接接頭進(jìn)行610℃、保溫29h的熱處理,研究熱處理對(duì)焊接接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響。不同熱輸入下,焊縫組織均以針狀鐵素體和少量先共析鐵素體為主。隨著熱輸入的增加,焊縫中先共析鐵素體、大角度晶界、尺寸小于2μm的有效晶粒占比以及夾雜物面密度減小,而焊縫M-A組元細(xì)小彌散分布且其占比和夾雜物尺寸增加。粗晶區(qū)以貝氏體和少量馬氏體為主。隨著焊接熱輸入的增加,粗晶區(qū)貝氏體組織相對(duì)增多,且晶粒粗大。最高硬度均出現(xiàn)在熔合線附近的熱影響區(qū),且隨著熱輸入的增加而減小。隨著熱輸入的增加,焊縫和熱影響區(qū)組織粗大,從而導(dǎo)致熱輸入50kJ/cm時(shí)焊縫和熱影響區(qū)表現(xiàn)為較差的低溫沖擊韌性。熱處理后,只有熱輸入為24kJ/cm的焊接接頭沖擊吸收功滿足項(xiàng)目指標(biāo)(AKV(-40℃)≥34J)。該接頭的焊縫和熱影響區(qū)組織明顯粗大。焊縫組織主要為先共析鐵素體和塊狀鐵素體,M-A組元已基本消失,而針狀鐵素體合并粗化。焊縫組織的大角度晶界和尺寸小于2μm的有效晶粒所占比均有所下降。粗晶區(qū)為粒狀貝氏體和塊狀鐵素體,在細(xì)晶區(qū)和部分組織轉(zhuǎn)變區(qū)中也出現(xiàn)了許多大小不等的塊狀鐵素體�？拷酆暇�的熱影響區(qū)出現(xiàn)的硬度最高值也明顯下降。焊接接頭強(qiáng)度以及焊縫和熱影響區(qū)的低溫沖擊韌性均有所降低。不同熱輸入下,焊縫和焊接接頭均有較高的強(qiáng)度和韌性,但只有熱輸入為24kJ/cm的焊接接頭熱處理前后均表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：Q460 埋弧焊 顯微組織 力學(xué)性能 熱處理
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG445
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題的研究背景和意義12-13
• 1.2 核電用鋼13-15
• 1.2.1 核電用鋼的特點(diǎn)13
• 1.2.2 合金元素的作用13-15
• 1.3 低合金高強(qiáng)鋼焊接工藝的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 低合金高強(qiáng)鋼的焊接方法16-17
• 1.3.2 低合金高強(qiáng)鋼的焊接工藝參數(shù)17-19
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和目的19-20
• 第2章 核用Q460鋼焊接試驗(yàn)和測(cè)試分析方法20-25
• 2.1 試驗(yàn)材料20-21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-22
• 2.2.1 焊接試驗(yàn)21
• 2.2.2 熱處理試驗(yàn)21-22
• 2.3 組織分析方法22-23
• 2.3.1 光學(xué)顯微鏡分析22
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡分析22
• 2.3.3 EBSD試驗(yàn)分析方法22-23
• 2.3.4 TEM分析方法23
• 2.4 力學(xué)性能分析方法23-25
• 2.4.1 接頭維氏硬度試驗(yàn)23-24
• 2.4.2 接頭拉伸試驗(yàn)24
• 2.4.3 全焊縫金屬棒拉伸試驗(yàn)24
• 2.4.4 接頭彎曲試驗(yàn)24
• 2.4.5 接頭沖擊試驗(yàn)24-25
• 第3章 熱輸入對(duì)核用Q460鋼焊接接頭顯微組織的影響25-45
• 3.1 熱輸入對(duì)末道焊縫顯微組織的影響25-41
• 3.1.1 針狀鐵素體AF28-33
• 3.1.2 M-A組元33-35
• 3.1.3 夾雜物35-41
• 3.2 熱輸入對(duì)焊接熱影響區(qū)顯微組織的影響41-44
• 3.3 本章小節(jié)44-45
• 第4章 熱輸入對(duì)核用Q460鋼焊接接頭性能的影響45-65
• 4.1 熱輸入對(duì)焊接接頭硬度的影響45-46
• 4.2 熱輸入對(duì)焊縫金屬及接頭拉伸性能的影響46-48
• 4.3 熱輸入對(duì)焊接接頭彎曲性能的影響48-49
• 4.4 熱輸入對(duì)焊接接頭沖擊韌性的影響49-63
• 4.4.1 熱輸入對(duì)焊縫沖擊韌性的影響49-58
• 4.4.2 熱輸入對(duì)焊接熱影響區(qū)沖擊韌性的影響58-63
• 4.5 本章小節(jié)63-65
• 第5章 熱處理對(duì)核用Q460鋼焊接接頭組織及性能的影響65-80
• 5.1 熱處理對(duì)焊接接頭顯微組織的影響66-70
• 5.1.1 熱處理對(duì)末道焊縫顯微組織的影響66-69
• 5.1.2 熱處理對(duì)焊縫熱影響區(qū)顯組織的影響69-70
• 5.2 熱處理對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的影響70-79
• 5.2.1 熱處理對(duì)焊接接頭硬度的影響70-71
• 5.2.2 熱處理對(duì)焊縫金屬及接頭拉伸性能的影響71
• 5.2.3 熱處理對(duì)焊接接頭彎曲性能的影響71-72
• 5.2.4 熱處理對(duì)焊接接頭沖擊韌性的影響72-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文87-88
• 致謝88-89
• 詳細(xì)摘要89-92

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