【摘要】：S690Q高強鋼在海工領域、海洋平臺、壓力容器、汽車制造等領域均有廣泛應用,其作為一種工程結(jié)構(gòu)用鋼,焊接是必要的連接工藝,S690Q高強鋼的焊接性是制約工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文基于S690Q常用于拘束焊接工況,設計并計算出三種焊接結(jié)構(gòu)的拘束度,研究不同拘束水平對焊接接頭殘余應力,接頭組織和性能的影響。角焊縫拘束-400 mm,角焊縫拘束-800 mm,腹板拘束-400 mm結(jié)構(gòu)的整體拘束度比例為18:9:2。分層計算結(jié)構(gòu)拘束度發(fā)現(xiàn),同一結(jié)構(gòu)按照下層、中層、上層次序拘束度遞減,角焊縫拘束-400 mm下層拘束度最大,為16.28 kN/(mm·mm),腹板拘束-400 mm上層拘束度最小,為0.99 kN/(mm·mm)。角焊縫拘束-400 mm結(jié)構(gòu)橫向殘余應力高于腹板拘束-400 mm結(jié)構(gòu),同時角焊縫拘束-400 mm結(jié)構(gòu)橫向殘余應力高于角焊縫拘束-800 mm結(jié)構(gòu)。拘束焊接顯著增加了焊接結(jié)構(gòu)殘余應力,解除拘束后拘束應力釋放,角焊縫拘束-400 mm結(jié)構(gòu)橫向應力釋放量最大。角焊縫拘束引起的母材平均應力釋放是腹板拘束結(jié)構(gòu)的2倍,400 mm拘束距離引起的母材平均應力釋放是800 mm拘束距離的3倍。拘束度對焊縫和熱影響區(qū)組織沒有顯著影響。熱影響區(qū)各區(qū)組織符合典型調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)組織特征,并且組織組成受熱循環(huán)影響較大。接頭硬度主要和熱循環(huán)有關(guān),和拘束度的關(guān)系不明顯。隨著遠離熔合線向回火區(qū)變化硬度下降,在粗晶區(qū)硬度值最高350HV10;回火區(qū)發(fā)生回火軟化硬度值最小220HV10。同為熱影響區(qū),近焊縫表面的熱影響區(qū)硬度值最高,接頭中間和根部的熱影響區(qū)經(jīng)歷了再熱循環(huán),組織再次發(fā)生轉(zhuǎn)變,硬度值有所下降。抗拉強度沒有隨著拘束度的變化表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性,基本穩(wěn)定在750 MPa;沖擊韌性與拘束條件關(guān)系不大。沖擊韌性在熔合線+1 mm和熔合線+5 mm之間大體呈增加趨勢,在熔合線附近有最小沖擊韌性130 J。焊縫沖擊斷口為微孔聚集型斷裂,熔合線和熔合線+1 mm處呈準解理斷裂,韌性略有下降;熔合線+5 mm處大量韌窩保證試樣210 J沖擊能量。
【圖文】：

圖 1.1 熱輸入對 HAZ 組織和韌性影響[3]擇熱輸入，一般 0.18%的含碳量是低%可適當提高冷速[6]。C 0.18% ＜ 低碳馬氏體，，對韌性有利

母材金屬的顯微組織(a)金相(b)掃描電鏡組織
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG457.11

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本文編號：2614826