本文關(guān)鍵詞：電熱水器搪瓷鋼內(nèi)膽焊縫性能及焊接規(guī)范參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 搪瓷鋼內(nèi)膽 焊接規(guī)范參數(shù) 焊縫性能 數(shù)值分析 疲勞強度

【摘要】：儲水式電熱水器最核心的制造技術(shù)是內(nèi)膽的制造,而內(nèi)膽的焊接又是內(nèi)膽制造中最核心的技術(shù)。某電熱水器生產(chǎn)公司接到售后部門反饋,其所售產(chǎn)品中出現(xiàn)了大量的內(nèi)膽滲漏現(xiàn)象。另外,公司內(nèi)膽生產(chǎn)線的滲漏檢測和脈沖壓力試驗的不良率也一直居高不下。生產(chǎn)現(xiàn)場跟蹤結(jié)果表明,內(nèi)膽漏水多發(fā)生在焊縫處,此外內(nèi)膽焊縫還容易出現(xiàn)焊穿、未焊透、變形等缺欠,這對電熱水器的生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生了非常不利的影響。為此,需開展提高電熱水器內(nèi)膽焊縫性能的研究。本文運用光學(xué)顯微鏡(OM)以及掃描電子顯微鏡(SEM)對脈沖壓力試驗開裂處組織形貌進行分析,確定裂紋類型,并從焊縫成分及組織、焊縫應(yīng)力狀況以及焊接溫度場、熱循環(huán)等方面對導(dǎo)致脈沖壓力試驗開裂的原因進行分析。此外,本文還對縱縫的力學(xué)性能進行了測試,并依據(jù)數(shù)值分析結(jié)果對縱縫焊接規(guī)范參數(shù)進行了調(diào)節(jié)。OM及SEM分析結(jié)果表明,內(nèi)膽用BTC330R搪瓷鋼的顯微組織為鐵素體加少量珠光體,鐵素體晶粒的平均直徑約為12μm,內(nèi)膽縱縫及環(huán)縫組織均為普通焊縫組織,焊縫區(qū)有粗大柱狀晶�？v縫脈沖壓力試驗裂紋類型為疲勞準解理裂紋,起裂區(qū)位于靠近搪瓷層的焊縫根部熔合線區(qū)域�；赟YSWELD的焊接溫度場數(shù)值分析結(jié)果表明,縱縫與環(huán)縫溫度場變化非常劇烈,熱循環(huán)曲線峰值溫度很高,焊縫中心的T8/5分別僅為3.69 s和3.19 s左右,焊縫粗大的柱狀晶組織來源于過高的熱輸入及劇烈的溫度變化。力學(xué)性能試驗結(jié)果表明,縱縫焊縫區(qū)的抗拉強度及顯微硬度(最高可達210 HV1)均明顯高于母材(121 HV1左右),焊縫中心及近縫區(qū)有較大殘余壓應(yīng)力,縱向應(yīng)力值由兩端到中間呈先減小后增大的趨勢(149 MPa~28 MPa~134 MPa),橫向應(yīng)力值由焊縫中心至熱影響區(qū)越來越小(332 MPa~240 MPa)。搪瓷后,縱縫粗晶區(qū)峰值顯微硬度降低30.9 HV1,熱影響區(qū)硬度平均降低5 HV1,焊縫殘余應(yīng)力水平有所降低,相同測試點縱橫向應(yīng)力差的平均值由270.6 MPa減至17.2 MPa,表明搪瓷對縱縫的力學(xué)性能有改善作用。綜上,縱縫粗大柱狀晶組織及較大殘余應(yīng)力的共同作用導(dǎo)致其疲勞強度下降,產(chǎn)生疲勞裂紋。通過調(diào)節(jié)焊接規(guī)范參數(shù)和改善生產(chǎn)現(xiàn)場,提高了縱縫的疲勞強度,環(huán)縫及鎂棒管、水管座的疲勞強度有待提高。
【關(guān)鍵詞】：搪瓷鋼內(nèi)膽 焊接規(guī)范參數(shù) 焊縫性能 數(shù)值分析 疲勞強度
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM925.32;TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題來源10
• 1.2 選題意義10-11
• 1.3 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.3.1 電熱水器內(nèi)膽焊接研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 薄板焊接研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 焊接溫度場與應(yīng)力場的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 存在的問題及本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 電熱水器內(nèi)膽焊接及缺欠分析20-32
• 2.1 電熱水器內(nèi)膽焊接生產(chǎn)線20-22
• 2.1.1 縱縫焊接生產(chǎn)線20-21
• 2.1.2 環(huán)縫及鎂棒座、水管座焊接生產(chǎn)線21-22
• 2.2 電熱水器生產(chǎn)所用材料22-24
• 2.2.1 電熱水器內(nèi)膽用鋼材22-23
• 2.2.2 電熱水器內(nèi)膽焊接用焊絲23-24
• 2.3 電熱水器內(nèi)膽焊縫形貌24-26
• 2.3.1 基體顯微組織24
• 2.3.2 縱縫宏觀及微觀形貌24-26
• 2.3.3 環(huán)縫宏觀及微觀形貌26
• 2.4 內(nèi)膽焊接缺欠及研究方案26-30
• 2.4.1 內(nèi)膽焊接缺欠總結(jié)26-27
• 2.4.2 內(nèi)膽縱縫開裂處斷面宏觀及微觀形貌27-29
• 2.4.3 缺欠控制思路及研究內(nèi)容29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第三章 電熱水器內(nèi)膽縱縫力學(xué)性能及擴散氫含量研究32-44
• 3.1 縱縫接頭顯微硬度32-34
• 3.1.1 母材顯微硬度32
• 3.1.2 焊縫顯微硬度32-34
• 3.2 縱縫接頭拉伸性能34-35
• 3.3 縱縫接頭殘余應(yīng)力35-38
• 3.3.1 壓痕法殘余應(yīng)力測試步驟36-37
• 3.3.2 殘余應(yīng)力測試結(jié)果37-38
• 3.4 搪瓷對縱縫影響的研究38-41
• 3.4.1 搪瓷后縱縫的顯微組織38-39
• 3.4.2 搪瓷后縱縫的顯微硬度39-40
• 3.4.3 搪瓷后縱縫的殘余應(yīng)力40-41
• 3.5 縱縫熔敷金屬中擴散氫含量的測定41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第四章 內(nèi)膽縱縫、環(huán)縫焊接溫度場及應(yīng)力場的數(shù)值分析44-65
• 4.1 理論基礎(chǔ)44-46
• 4.1.1 溫度場控制方程44
• 4.1.2 應(yīng)力場控制方程44-45
• 4.1.3 邊界條件45-46
• 4.2 縱縫等離子焊接溫度場的數(shù)值分析46-53
• 4.2.1 物理模型的建立46-47
• 4.2.2 載荷施加及求解選項設(shè)定47-48
• 4.2.3 溫度場的計算結(jié)果分析48-53
• 4.2.4 縱縫等離子焊接溫度場數(shù)值分析的實驗驗證53
• 4.3 環(huán)縫氣體保護焊接溫度場及應(yīng)力場數(shù)值分析53-64
• 4.3.1 物理模型的建立53-54
• 4.3.2 載荷施加及求解選項設(shè)定54-55
• 4.3.3 溫度場計算結(jié)果與分析55-60
• 4.3.4 應(yīng)力場計算結(jié)果與分析60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 電熱水器內(nèi)膽生產(chǎn)現(xiàn)場跟蹤及相關(guān)試驗65-74
• 5.1 縱縫焊接規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)試驗65-67
• 5.1.1 送絲速度對焊縫形貌的影響65-66
• 5.1.2 不同焊接規(guī)范參數(shù)所焊焊縫形貌66-67
• 5.2 電熱水器內(nèi)膽焊接生產(chǎn)線跟蹤改善67-71
• 5.2.1 板料脫脂酸洗對縱縫形貌的影響67-69
• 5.2.2 現(xiàn)場跟蹤發(fā)現(xiàn)的問題及改進建議69-71
• 5.3 電熱水器內(nèi)膽脈沖壓力試驗及結(jié)果分析71-73
• 5.3.1 內(nèi)膽脈沖壓力試驗計劃71-72
• 5.3.2 脈沖壓力試驗結(jié)果及分析72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果81-82
• 致謝82

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅津如;近年日本的焊縫自動檢驗動向[J];無損探傷;2001年01期

2 郭旭英;淺談焊縫符號國家標準在設(shè)計文件中的正確標注[J];航天標準化;2004年03期

3 王乃成;關(guān)于焊縫表示法兩個國家標準的介紹與分析[J];航天標準化;2005年03期

4 董自強;趙紅艷;王燕;;鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品檢驗中簡易焊縫尺的制作及使用[J];新技術(shù)新工藝;2011年10期

5 蔡娟;趙長生;李永平;;一種焊縫致密性快速檢驗方法[J];起重運輸機械;2013年08期

6 郝世海;王彥君;熊登保;;鈦焊縫表面氧化對其機械性能的影響[J];焊接;1983年01期

7 蕭前;關(guān)于焊縫系數(shù)的幾點看法[J];石油化工設(shè)備;1987年04期

8 孫景榮;;鋁焊縫常見缺陷及返修[J];焊接技術(shù);1989年05期

9 任蘭雄;;焊縫結(jié)晶偏析對射線底片的影響[J];物理測試;1990年01期

10 劉邦宣;;如何提高焊縫返修合格率[J];焊接技術(shù);1990年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 常青;朱紅亮;李洪剛;白福清;蔣旭偉;;龍城大橋鋼結(jié)構(gòu)焊縫無損檢測方法的研究及應(yīng)用[A];全國城市公路學(xué)會第十八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 馬海濤;王來;趙杰;韓雙起;叢繼功;李衛(wèi)東;劉民;佟金杰;;汽油加氫裝置反應(yīng)器出口管線焊縫開裂原因分析[A];2007年全國失效分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 李安營;張國順;王秀京;;耳座焊縫的超聲波探傷[A];2002年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區(qū)機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（河南分冊）[C];2002年

4 陳永祥;瞿才淵;;大型焊接齒輪焊縫的超聲波探傷方法[A];2009海峽兩岸機械科技論壇論文集[C];2009年

5 王峰;;滲透檢驗時對焊縫表面缺陷滲透能力的分析[A];2006年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

6 陳永祥;瞿才淵;;大型焊接齒輪焊縫的超聲波探傷方法[A];晉冀魯豫鄂蒙川云貴甘滬湘渝十三省區(qū)市機械工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（河南、貴州、重慶分冊）[C];2009年

7 吳佑明;范崇顯;楊世柏;;超高溫服役的奧氏體耐熱鋼焊縫失效分析[A];2003年11省區(qū)市機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

8 孫周明;張連華;陳善忠;李旭;;提速車焊接轉(zhuǎn)向架焊縫TIG重熔工藝的研究[A];江蘇省機械工程學(xué)會第六次會員代表大會論文集[C];2002年

9 何偉;;鋼管螺旋焊縫表面缺陷性質(zhì)分析[A];2007四川省理化檢驗、無損檢測學(xué)術(shù)交流年會論文集[C];2007年

10 趙征;;鋁合金薄板長直焊縫的自動跟蹤系統(tǒng)[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 湖南工學(xué)院 蔣冬青 湖南韶峰水泥集團有限公司 胡榮;MPS3750B型立磨安裝時的焊接要領(lǐng)[N];中國建材報;2007年

2 岳華;高清潔管道質(zhì)量“要訣”[N];中國石化報;2010年

3 石建芬　趙鳳 盧鵬;鋼管生產(chǎn)“穿斗篷”“戴面罩”[N];中國石化報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 王敏;鈦合金T-型結(jié)構(gòu)單面焊背面雙側(cè)成形焊接新技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 甄任賀;微間隙焊縫磁光成像機理與位置識別研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

3 陳余泉;磁光傳感神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卡爾曼濾波融合的微間隙焊縫識別算法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

4 朱強;CLAM鋼TIG焊接接頭性能及其在液態(tài)鋰鉛中腐蝕行為研究[D];江蘇大學(xué);2011年

5 李菊;鈦合金低應(yīng)力無變形焊接過程機理研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2004年

6 陳俐;航空鈦合金激光焊接全熔透穩(wěn)定性及其焊接物理冶金研究[D];華中科技大學(xué);2005年

7 姚遠;幾種Fe-C系汽車材料大功率CO_2激光深熔焊接工藝研究[D];吉林大學(xué);2006年

8 沈長斌;攪拌摩擦與緩蝕劑聯(lián)合作用下鋁合金焊縫的室溫電化學(xué)性能的研究[D];大連交通大學(xué);2012年

9 王立偉;基于視覺信息的鋼板連續(xù)生產(chǎn)線激光焊接關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李寧寧;激光視覺V型焊縫圖像識別技術(shù)研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 魏愛民;高氮奧氏體不銹鋼光纖激光焊接工藝試驗研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 陳熙引;基于雙目視覺的機器人焊縫識別及軌跡規(guī)劃研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 孫立人;AZ31B鎂合金CO_2激光焊接接頭組織性能分析[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2015年

5 洪浩洋;鈦合金A-TIG焊接工藝的應(yīng)用研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

6 宋慶軍;大厚度TC4ELI鈦合金EBW質(zhì)量控制及球殼變形預(yù)測[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 郝超超;燃氣管道焊縫定位及機器人通訊系統(tǒng)研究[D];華北理工大學(xué);2015年

8 郭崇;不同焊接工況對激光焊接接頭組織影響的研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2015年

9 王彥杰;焊接質(zhì)量的計算機檢測評價系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

10 孫碩;高強鋼激光—電弧復(fù)合焊焊縫成型的預(yù)測研究[D];長春理工大學(xué);2014年

，

本文編號：1080417