發(fā)布時間：2017-10-20 12:03

  本文關(guān)鍵詞：核用Q460鋼的埋弧焊焊接接頭組織與性能研究

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【摘要】：隨著核電事業(yè)的發(fā)展,對核反應堆壓力容器支架的承載能力的要求越來越高,而核用Q460鋼在核反應堆支架中的應用有助于提高其屈服強度,從而提高其承載能力,然而目前對該鋼材的焊接工藝缺乏了解。因此,有必要對核用Q460鋼的焊接工藝進行研究。本文對45mm厚的核用Q460鋼進行了不同熱輸入的埋弧焊焊接,熱輸入分別為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm。通過光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜定量分析(EDS)、透射電鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)、焊接接頭的拉伸、彎曲、沖擊等試驗方法研究不同熱輸入對焊接接頭的顯微組織和力學性能的影響。為了模擬輻照影響的工作環(huán)境,對熱輸入為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm的焊接接頭進行610℃、保溫29h的熱處理,研究熱處理對焊接接頭顯微組織和力學性能的影響。不同熱輸入下,焊縫組織均以針狀鐵素體和少量先共析鐵素體為主。隨著熱輸入的增加,焊縫中先共析鐵素體、大角度晶界、尺寸小于2μm的有效晶粒占比以及夾雜物面密度減小,而焊縫M-A組元細小彌散分布且其占比和夾雜物尺寸增加。粗晶區(qū)以貝氏體和少量馬氏體為主。隨著焊接熱輸入的增加,粗晶區(qū)貝氏體組織相對增多,且晶粒粗大。最高硬度均出現(xiàn)在熔合線附近的熱影響區(qū),且隨著熱輸入的增加而減小。隨著熱輸入的增加,焊縫和熱影響區(qū)組織粗大,從而導致熱輸入50kJ/cm時焊縫和熱影響區(qū)表現(xiàn)為較差的低溫沖擊韌性。熱處理后,只有熱輸入為24kJ/cm的焊接接頭沖擊吸收功滿足項目指標(AKV(-40℃)≥34J)。該接頭的焊縫和熱影響區(qū)組織明顯粗大。焊縫組織主要為先共析鐵素體和塊狀鐵素體,M-A組元已基本消失,而針狀鐵素體合并粗化。焊縫組織的大角度晶界和尺寸小于2μm的有效晶粒所占比均有所下降。粗晶區(qū)為粒狀貝氏體和塊狀鐵素體,在細晶區(qū)和部分組織轉(zhuǎn)變區(qū)中也出現(xiàn)了許多大小不等的塊狀鐵素體�？拷酆暇�的熱影響區(qū)出現(xiàn)的硬度最高值也明顯下降。焊接接頭強度以及焊縫和熱影響區(qū)的低溫沖擊韌性均有所降低。不同熱輸入下,焊縫和焊接接頭均有較高的強度和韌性,但只有熱輸入為24kJ/cm的焊接接頭熱處理前后均表現(xiàn)出良好的力學性能。
【關(guān)鍵詞】：Q460 埋弧焊 顯微組織 力學性能 熱處理
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG445
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題的研究背景和意義12-13
• 1.2 核電用鋼13-15
• 1.2.1 核電用鋼的特點13
• 1.2.2 合金元素的作用13-15
• 1.3 低合金高強鋼焊接工藝的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 低合金高強鋼的焊接方法16-17
• 1.3.2 低合金高強鋼的焊接工藝參數(shù)17-19
• 1.4 論文的研究內(nèi)容和目的19-20
• 第2章 核用Q460鋼焊接試驗和測試分析方法20-25
• 2.1 試驗材料20-21
• 2.2 試驗方法21-22
• 2.2.1 焊接試驗21
• 2.2.2 熱處理試驗21-22
• 2.3 組織分析方法22-23
• 2.3.1 光學顯微鏡分析22
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡分析22
• 2.3.3 EBSD試驗分析方法22-23
• 2.3.4 TEM分析方法23
• 2.4 力學性能分析方法23-25
• 2.4.1 接頭維氏硬度試驗23-24
• 2.4.2 接頭拉伸試驗24
• 2.4.3 全焊縫金屬棒拉伸試驗24
• 2.4.4 接頭彎曲試驗24
• 2.4.5 接頭沖擊試驗24-25
• 第3章 熱輸入對核用Q460鋼焊接接頭顯微組織的影響25-45
• 3.1 熱輸入對末道焊縫顯微組織的影響25-41
• 3.1.1 針狀鐵素體AF28-33
• 3.1.2 M-A組元33-35
• 3.1.3 夾雜物35-41
• 3.2 熱輸入對焊接熱影響區(qū)顯微組織的影響41-44
• 3.3 本章小節(jié)44-45
• 第4章 熱輸入對核用Q460鋼焊接接頭性能的影響45-65
• 4.1 熱輸入對焊接接頭硬度的影響45-46
• 4.2 熱輸入對焊縫金屬及接頭拉伸性能的影響46-48
• 4.3 熱輸入對焊接接頭彎曲性能的影響48-49
• 4.4 熱輸入對焊接接頭沖擊韌性的影響49-63
• 4.4.1 熱輸入對焊縫沖擊韌性的影響49-58
• 4.4.2 熱輸入對焊接熱影響區(qū)沖擊韌性的影響58-63
• 4.5 本章小節(jié)63-65
• 第5章 熱處理對核用Q460鋼焊接接頭組織及性能的影響65-80
• 5.1 熱處理對焊接接頭顯微組織的影響66-70
• 5.1.1 熱處理對末道焊縫顯微組織的影響66-69
• 5.1.2 熱處理對焊縫熱影響區(qū)顯組織的影響69-70
• 5.2 熱處理對焊接接頭力學性能的影響70-79
• 5.2.1 熱處理對焊接接頭硬度的影響70-71
• 5.2.2 熱處理對焊縫金屬及接頭拉伸性能的影響71
• 5.2.3 熱處理對焊接接頭彎曲性能的影響71-72
• 5.2.4 熱處理對焊接接頭沖擊韌性的影響72-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻82-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文87-88
• 致謝88-89
• 詳細摘要89-92

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