深熔TIG焊接工藝是一種采用大焊接電流、非約束電弧的新型穿孔焊接工藝,焊接過程不需要填充焊絲及制備坡口,單道焊接即可實現(xiàn)中厚板一次焊透、單面焊雙面成型。且設備成本及生產成本較低,便于現(xiàn)場焊接,在中厚板材焊接中具有巨大的應用潛力。由于深熔TIG焊接熱輸入量較大,故應用于部分材料時,會使接頭組織粗大,降低接頭的性能,限制了深熔TIG焊的應用。探索了深熔TIG焊接8 mm厚AISI 430鐵素體不銹鋼的焊接工藝,分析了接頭組織組成,測試了接頭的力學性能及耐腐蝕性能。由于深熔TIG熔池體積較大,流動行為復雜,為了更深入理解熔池的穩(wěn)定過程以及缺陷的形成原因,結合鈦元素示蹤及三維重構方法,從三維尺度研究了深熔TIG熔池的流動行為。并進行了改善焊接接頭組織與性能的方法探索:結合高頻脈沖焊接電流以降低熱輸入,結合添加304奧氏體不銹鋼中間層的方法提高接頭中的奧氏體含量,以及采用焊后熱處理方法促進接頭內元素均勻化。研究結果表明,深熔TIG工藝焊接430不銹鋼的工藝參數(shù)中,較高的電流與較高的焊接速度相匹配,即使在較小的熱輸入下,較大的焊接電流也有助于實現(xiàn)更大的熔深。接頭分為焊縫區(qū)、高溫熱影響區(qū)、低溫熱影響...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 傳統(tǒng)中厚鋼材焊接工藝
    1.3 深熔TIG焊接工藝簡介
        1.3.1 深熔TIG焊接工藝發(fā)展與應用現(xiàn)狀
        1.3.2 深熔TIG焊接存在的問題
        1.3.3 焊接熱輸入對接頭的影響及計算方法
    1.4 鐵素體不銹鋼特性及焊接性概述
    1.5 熔池流動行為的研究方法發(fā)展
        1.5.1 傳統(tǒng)二維觀測方法
        1.5.2 基于連續(xù)切片技術的三維重構技術的發(fā)展與應用
        1.5.3 三維重構算法與計算工具
    1.6 接頭強化方法的分類與應用
        1.6.1 采用脈沖焊接電流或高頻脈沖焊接電流
        1.6.2 調整熔池化學成分
        1.6.3 焊前預熱及焊后熱處理
    1.7 本文的主要研究內容及技術路線圖
第2章 試驗材料與試驗方法
    2.1 試驗材料
    2.2 焊接設備
    2.3 表征手段
第3章 深熔TIG焊接430鐵素體不銹鋼的工藝研究及接頭性能分析
    3.1 深熔TIG直流恒流焊接430不銹鋼工藝窗口研究
    3.2 恒流電流焊接接頭顯微組織研究
    3.3 直流恒流電流焊接接頭拉伸性能
    3.4 直流恒流接頭沖擊試驗
    3.5 直流恒流焊接接頭耐腐蝕性能
    3.6 本章小結
第4章 基于三維重構技術的熔池流動行為觀測
    4.1 鈦元素示蹤金相觀測
    4.2 熔池流動行為分析
    4.3 三維模型建立過程
    4.4 熔池流動穩(wěn)定過程
    4.5 本章小結
第5章 深熔TIG焊接430鐵素體不銹鋼接頭性能強化方法
    5.1 采用高頻脈沖焊接電流
        5.1.1 高頻脈沖電流焊接接頭的工藝研究
        5.1.2 高頻脈沖電流焊接接頭的顯微組織
        5.1.3 高頻脈沖電流焊接接頭的拉伸性能
        5.1.4 高頻脈沖接頭沖擊試驗
        5.1.5 高頻脈沖接頭的耐腐蝕性能
    5.2 添加奧氏體中間層
        5.2.1 奧氏體中間層焊接接頭的工藝研究
        5.2.2 奧氏體中間層接頭的顯微組織
        5.2.3 奧氏體中間層焊接接頭的拉伸性能
        5.2.4 奧氏體中間層焊接接頭的沖擊性能
        5.2.5 奧氏體中間層焊接接頭的腐蝕行為
    5.3 焊后熱處理工藝
        5.3.1 焊后熱處理接頭的顯微組織分析
        5.3.2 焊后熱處理接頭的拉伸性能
        5.3.3 焊后熱處理接頭的沖擊性能
        5.3.4 焊后熱處理接頭的腐蝕行為
    5.4 本章小結
第6章 結論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3822502