焊接修復是提高材料使用壽命的重要手段,電脈沖處理和熱處理也可改善材料的熱疲勞性能。本文采用手工TIG焊對HHD鋼進行焊接試驗,分析焊縫組織性能并從仿生理論出發(fā)對補焊后的HHD鋼的焊縫進行熱處理和脈沖電流處理。通過光學顯微鏡、SEM、硬度以及熱疲勞試驗等,研究了不同熱處理和脈沖電流處理參數(shù)對焊縫組織性能、熱疲勞裂紋擴展速率以及硬度的影響;研究了HHD鋼焊縫組織的熱疲勞性能的影響因素和熱疲勞抗力的機制。研究結(jié)果表明,對試件施以退火處理,可使組織細化進而提高其熱疲勞抗力。優(yōu)化的去應力退火溫度為540℃,按此溫度進行退火處理可提高熱疲勞性能;脈沖處理可提高焊縫的熱疲勞性能,其中多次電脈沖處理效果優(yōu)于單次電脈沖處理,優(yōu)化的多次電脈沖參數(shù)為:脈沖作用時間360ms,電流密度90（MA/m²）。脈沖電流提高熱疲勞性能機制主要有:組織細化、推動位錯運動使位錯數(shù)量呈下降趨勢。 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱疲勞試樣

為了避免裂紋過早地在熱疲勞試樣表面機械溝痕處萌生在進行熱疲勞測試前試樣要經(jīng)過細磨和拋光，以減少表面不規(guī)則和機械溝痕的影響。熱疲勞試驗采用自行研制并以電阻爐加熱的自約束熱疲勞試驗機(如圖2-3所示)進行熱疲勞試驗。在定性地對焊縫的熱疲勞抗力進行對比研究時，通常采用自約束熱疲勞試驗方法。其特點是對試樣進行局部冷熱循環(huán)，利用試樣中的溫度梯度變化引發(fā)的不均勻交變應力和循環(huán)應變，使材料產(chǎn)生熱疲勞損傷。這種方法雖然不能直接測量熱應力—應變的實際變化值，但能較真實地模擬熱作模具鋼的實際工況。熱疲勞試樣裝卡在圓盤卡具的圓周上，保證每塊試樣的加熱與冷卻位置一致。通過傳動裝置上下垂直運動，從而達到試樣加熱以及冷卻的自動完成。

圖 2-4 脈沖電流處理裝置電路原理Fig.2-4 Schematic illustration for the discharge circuit電電路電壓可以通過調(diào)節(jié)主次級線圈間的導次芯鐵的插入數(shù)量的硅控開關的導通角控制。放電持續(xù)時間通過具有自編程序的工發(fā)電路的導通時間來控制。件裝卡時盡量保證與銅電極充分接觸，以避免由于局部電阻增大打火燒損電極和試樣表面。 熱處理試驗1 強韌化熱處理鑄態(tài)的HHD鋼采用適當?shù)臒崽幚砉に�，使模具鋼成分、組織和碳均勻可以有效地消除成分偏析，減少晶界處的網(wǎng)狀碳化物，使晶有利于獲得均勻的高溫回火馬氏體顯微組織[42]。而且預處理消除

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電脈沖改善金屬材料組織的應用現(xiàn)狀[J]. 劉曉平,陳強,楊程.  鑄造設備研究. 2005(04)
[2]正火處理對20鋼內(nèi)部裂紋愈合的影響[J]. 傅敏士,肖亞航,劉鳳玲.  熱加工工藝. 2005(03)
[3]電脈沖在現(xiàn)代材料制備與研究中的應用[J]. 楊麗紅,黃金亮,殷鏢.  熱加工工藝. 2003(02)
[4]在脈沖電流作用下鋼中裂紋的愈合[J]. 周亦胄,羅申,賁昊璽,何冠虎.  材料研究學報. 2003(02)
[5]工業(yè)純鐵內(nèi)部疲勞微裂紋擴散愈合過程中的形態(tài)演變[J]. 張海龍,孫 軍.  金屬學報. 2002(03)
[6]激光堆焊鎳基碳化鎢梯度焊層及耐磨機理分析[J]. 戚文軍,何艷兵,劉斌,況敏.  焊接學報. 2002(01)
[7]磨削裂紋的脈沖放電止裂與強化[J]. 高殿奎,李慧,付宇明,白象忠.  機械工程材料. 2002(02)
[8]電脈沖處理過程中試樣溫度的理論計算[J]. 奇琍,滕功清.  北京機械工業(yè)學院學報. 2001(03)
[9]電脈沖下TiC顆粒增強Ni-Cr合金中位錯組態(tài)的變化[J]. 張偉,隋曼齡,周亦胄,李斗星.  電子顯微學報. 2001(03)
[10]脈沖電流對2091鋁鋰合金再結(jié)晶動力學的影響[J]. 劉志義,劉冰,鄧小鐵,雷毅.  中國有色金屬學報. 2000(06)

碩士論文
[1]熱處理對新型高Cr熱作模具鋼熱疲勞性能的影響[D]. 尚爾原.吉林大學 2005



本文編號：3541801