發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 23:29

【摘要】：不銹鋼與橋梁鋼復(fù)合板,兼具復(fù)層不銹鋼良好耐蝕性及基層橋梁鋼良好的強(qiáng)韌性,替代單一的橋梁鋼板,能顯著提高橋面結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力和使用壽命。真空軋制法是一種新型的復(fù)合板生產(chǎn)方式,具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但有關(guān)軋制工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合板結(jié)合面組織和力學(xué)性能影響的研究卻少有涉及。為此,本文選取316L不銹鋼作為復(fù)層材料,兩種不同成分Q370qD低碳鋼作為基層材料,研究不同基材成分對(duì)復(fù)合板力學(xué)和腐蝕性能的影響,進(jìn)而優(yōu)化基層材料成分;通過(guò)Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)模擬復(fù)合板軋制復(fù)合過(guò)程,結(jié)合光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)及剪切試驗(yàn)等表征手段,研究不同軋制工藝參數(shù)對(duì)不銹鋼復(fù)合板界面元素互擴(kuò)散規(guī)律、組織和性能的影響,優(yōu)化出最佳軋制工藝參數(shù)。據(jù)此開(kāi)展了316L+Q370qD不銹鋼復(fù)合板的工業(yè)試制,并對(duì)母材的綜合力學(xué)性能及復(fù)合板焊接性、疲勞性和抗腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:復(fù)合板基層材料的碳含量從0.15 wt.%降低到0.10 wt.%時(shí),復(fù)合板焊縫復(fù)層的抗晶間腐蝕性能顯著提高,優(yōu)化的碳含量范圍是≤0.10 wt.%。隨著軋制溫度升高,界面元素的擴(kuò)散距離增大,其相應(yīng)的剪切強(qiáng)度也越來(lái)越高,界面的結(jié)合性能越來(lái)越好;隨著軋制壓下量的增大,界面處氧化物和夾雜物尺寸逐漸減小,最后消失,元素的擴(kuò)散距離也逐漸減小,剪切強(qiáng)度逐漸增大,界面結(jié)合性能越來(lái)越好,據(jù)此優(yōu)化的軋制復(fù)合工藝是:坯料加熱溫度≥1150℃,軋制總壓下率≥70%。根據(jù)優(yōu)化的成分和軋制工藝開(kāi)展了316L+Q370qD不銹鋼復(fù)合板的工業(yè)試制。復(fù)驗(yàn)結(jié)果顯示,復(fù)合界面的剪切強(qiáng)度達(dá)到484 MPa以上,遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)值210 MPa。此外,試制復(fù)合板具有優(yōu)異的防斷性能,表現(xiàn)在:復(fù)合板復(fù)層側(cè)和基層側(cè)的韌脆轉(zhuǎn)變溫度均低于-30℃;復(fù)層及基材的時(shí)效敏感性系數(shù)均≤15%;經(jīng)1440°扭轉(zhuǎn)后,復(fù)層與基層的結(jié)合界面完好;Z向拉伸斷面收縮率達(dá)到Z35級(jí)。對(duì)試制不銹鋼復(fù)合板的焊接性、疲勞性和耐腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明:試制復(fù)合板具有較低的淬硬傾向和有低焊接裂紋敏感性;不銹鋼復(fù)合板及復(fù)合板焊接接頭具有良好的疲勞性能,在循環(huán)次數(shù)2×10~6下的條件疲勞極限分別達(dá)到395 MPa和340 MPa;不銹鋼復(fù)合板及復(fù)合板焊接接頭的晶間腐蝕性能均合格。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U444
【圖文】：

圖 1-1 復(fù)合鋼板在橋梁上使用位置示意圖屬?gòu)?fù)合板的發(fā)展現(xiàn)狀合板的發(fā)展現(xiàn)狀期研究主要是美國(guó)，蘇聯(lián)和英國(guó)等國(guó)家，美國(guó)在十九世板的研究工作，到上世紀(jì)三十年代，不銹鋼復(fù)合板在美之后美國(guó)又對(duì)復(fù)合板進(jìn)行了近一步的研究和生產(chǎn)。同樣也開(kāi)始了金屬?gòu)?fù)合的探索，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了多種復(fù)合方法的藝主要有軋制法[1-3]、鑄造法、爆炸法[4-7]、擴(kuò)散焊接法[8的微觀組織以及性能的深入研究，成功生產(chǎn)出不銹鋼的年代，英國(guó)對(duì)復(fù)合板進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，主要針對(duì)規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在上世紀(jì)的七十年代一種復(fù)合板出來(lái)，爆炸焊接+熱軋這一工藝匯集了兩種生產(chǎn)方式的優(yōu)

圖 1-2 電磁連鑄生產(chǎn)復(fù)合坯原理示意圖原理主要是將液態(tài)金屬分別通過(guò)口 A 和口 B 澆入方存在著一個(gè)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下兩種金屬液不用下分為上下兩層，然后在冷卻的作用下，上層金的外殼，下層的金屬液凝固成復(fù)合坯的內(nèi)芯，進(jìn)而法最早應(yīng)用的國(guó)家是蘇聯(lián)和美國(guó)，是一種特種冶煉家與企業(yè)進(jìn)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不懈努力發(fā)展出來(lái)的一種金所示，其主要生產(chǎn)過(guò)程是將基材至于底層的模具中，再使用石墨電極將基材鋼板加熱到一定溫度；在的雜物會(huì)被要清理的很干凈所以在此之前無(wú)需對(duì)基

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本文編號(hào)：2715159