本文關(guān)鍵詞：納米TiC超細(xì)晶粒鐵素體鋼焊接接頭的性能

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【摘要】：本文通過(guò)焊接熱模擬技術(shù)與實(shí)際焊接試驗(yàn)相結(jié)合,研究、分析了不同焊接熱輸入對(duì)納米析出強(qiáng)化型超細(xì)晶粒鐵素體鋼焊接接頭組織和性能變化的影響。主要研究結(jié)果如下:對(duì)試驗(yàn)鋼焊接接頭性能進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:試驗(yàn)鋼焊接接頭的整體硬度均低于母材,最高軟化程度為16.8%;試驗(yàn)鋼焊接接頭抗拉強(qiáng)度比母材低3%,拉伸試驗(yàn)斷裂部位在粗晶區(qū);試驗(yàn)鋼熱影響區(qū)-20℃的沖擊吸收功比母材降低了20.8%,焊縫-20℃的沖擊吸收功比母材降低了5.6%。采用焊接熱模擬技術(shù)測(cè)定了試驗(yàn)鋼的SH-CCT圖,獲得了冷卻速度對(duì)焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)(CGHAZ)組織和硬度的影響規(guī)律,揭示了不同冷卻速度下焊接熱影響區(qū)的相變過(guò)程組織特征。結(jié)果表明:SH-CCT圖由鐵素體相變區(qū)、貝氏體相變區(qū)、馬氏體相變區(qū)組成;隨著冷卻速度的增加,CGHAZ的硬度由320.7HV(50℃/s)逐漸減小為229.0 HV(0.3℃/s)。通過(guò)單道次熱模擬試驗(yàn),研究分析了不同峰值溫度和不同冷卻速度對(duì)熱影響區(qū)組織及性能的影響規(guī)律。通過(guò)不同峰值溫度的熱模擬試驗(yàn)知:CGHAZ為熱影響區(qū)的韌性低谷區(qū),硬度值最高,主要因?yàn)镃GHAZ的晶粒粗化引起韌性惡化。通過(guò)不同冷卻速度的熱模擬試驗(yàn)知:冷卻時(shí)間t8/5在10~120 s范圍內(nèi)CGHAZ的組織均為貝氏體,具有板條和粒狀兩種形態(tài)。隨著冷卻時(shí)間的增加,CGHAZ的原奧氏體有效晶粒尺寸增加。-20℃沖擊吸收功隨著t8/5的先增加先升高后降低,t8/5為20 s時(shí),CGHAZ的韌性最好,其低溫沖擊吸收功為18.2 J,仍然遠(yuǎn)小于母材,CGHAZ發(fā)生脆化;當(dāng)冷卻時(shí)間為20 s時(shí),CGHAZ的硬度值為250.4 HV,冷卻時(shí)間進(jìn)一步減小時(shí),粗晶區(qū)將發(fā)生軟化現(xiàn)象。通過(guò)多道次焊接熱模擬試驗(yàn),研究分析了二次熱循環(huán)對(duì)一次熱循環(huán)粗晶區(qū)組織性能的影響。當(dāng)二次熱循環(huán)的峰值溫度為1080℃時(shí),會(huì)發(fā)生相變重結(jié)晶,原粗晶區(qū)粗大的組織消失,SCR CGHAZ的組織為細(xì)小的塊狀鐵素體,其-20℃的沖擊功為35.5 J,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一次熱循環(huán)時(shí)CGHAZ的沖擊吸收功。實(shí)際焊接試驗(yàn)中,當(dāng)熱輸入為8.3 kJ/cm、11.2 kJ/cm、15.5 kJ/cm時(shí),焊接接頭的強(qiáng)度、硬度均滿足實(shí)際工程要求。在實(shí)際焊接時(shí)焊接熱輸入處于8.3kJ/cm~15.5 kJ/cm,試驗(yàn)鋼焊接接頭具有良好的綜合性能。
【關(guān)鍵詞】：析出強(qiáng)化 超細(xì)晶粒鋼 焊接熱模擬 焊接熱影響區(qū) 組織和性能
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG457.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 超細(xì)晶粒鋼的概述11-13
• 1.2 超細(xì)晶粒鋼的特征和存在的焊接問(wèn)題13-17
• 1.2.1 超細(xì)晶粒鋼的特征13-15
• 1.2.2 超細(xì)晶粒鋼存在焊接問(wèn)題15-17
• 1.3 超細(xì)晶粒鋼焊接性研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3.1 焊接熱循環(huán)及HAZ作用機(jī)理研究18
• 1.3.2 焊接工藝的研究18-20
• 1.3.3 焊縫成分的優(yōu)化20-21
• 1.3.4 焊接工藝對(duì)焊接接頭力學(xué)性能影響的研究21-22
• 1.4 主要研究的內(nèi)容及意義22-25
• 1.4.1 選題意義22-23
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 納米析出強(qiáng)化超細(xì)晶粒鋼焊接接頭組織和性能分析25-33
• 2.1 試驗(yàn)材料和方案25-27
• 2.1.1 試驗(yàn)材料25-26
• 2.1.2 試驗(yàn)方案26-27
• 2.2 試驗(yàn)鋼的原始組織27
• 2.3 試驗(yàn)鋼焊接接頭組織和性能分析27-32
• 2.3.1 焊接接頭硬度分布27-28
• 2.3.2 焊接接頭顯微微觀組織分析28-30
• 2.3.3 焊接接頭力學(xué)性能分析30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 納米析出強(qiáng)化超細(xì)晶粒鋼SH-CCT圖33-43
• 3.1 SH-CCT曲線測(cè)定的試驗(yàn)材料和方案33-34
• 3.1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備33
• 3.1.2 試驗(yàn)方案33-34
• 3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析34-42
• 3.2.1 不同冷卻條件下粗晶區(qū)的組織和性能34-39
• 3.2.2 模擬焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)冷卻過(guò)程中的相變溫度39-40
• 3.2.3 熱影響區(qū)的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線圖40-41
• 3.2.4 模擬焊接熱影響區(qū)不同冷卻速度粗晶區(qū)的奧氏體尺寸41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第四章 焊接熱循環(huán)作用下的焊接熱影響區(qū)特征43-61
• 4.1 試驗(yàn)材料和方案43-46
• 4.1.1 試驗(yàn)材料43
• 4.1.2 試驗(yàn)方案43-46
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析46-59
• 4.2.1 單道次熱循環(huán)作用下的焊接熱影響區(qū)試驗(yàn)結(jié)果與分析46-54
• 4.2.2 二次熱循環(huán)作用下的焊接熱影響區(qū)試驗(yàn)結(jié)果與分析54-59
• 4.3 本章小結(jié)59-61
• 第五章 納米析出強(qiáng)化超細(xì)晶粒鋼實(shí)際焊接工藝優(yōu)化61-70
• 5.1 試驗(yàn)材料和方案61-62
• 5.2 不同熱輸入對(duì)焊接接頭性能的影響62-64
• 5.2.1 焊接熱輸入對(duì)焊接接頭硬度的影響62-63
• 5.2.2 焊接熱輸入對(duì)焊接接頭拉伸性能的影響63-64
• 5.3 不同熱輸入下試鋼實(shí)際焊接接頭組織分析64-68
• 5.3.1 焊接熱輸入對(duì)試驗(yàn)鋼焊縫組織的影響64-65
• 5.3.2 焊接熱輸入對(duì)試驗(yàn)鋼熱影響區(qū)組織的影響65-68
• 5.4 對(duì)控制試驗(yàn)鋼焊接接頭組織和性能的討論68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 在學(xué)研究成果76-77
• 致謝77

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