本文選題：高氮鋼　切入點(diǎn)：薄板　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：高氮奧氏體不銹鋼焊縫容易出現(xiàn)氣孔、氮化物析出、裂紋等問題,針對這一技術(shù)難點(diǎn),本文采用自制高氮鋼焊絲,對1.45mm的高氮鋼薄板進(jìn)行無填絲TIG焊、填絲TIG焊以及電子束焊的零間隙對接工藝試驗(yàn)研究,探究了個(gè)工藝參數(shù)對焊縫成型質(zhì)量的影響,并對其微觀組織與力學(xué)性能進(jìn)行研究。分析了高氮鋼薄板焊縫成型及質(zhì)量的規(guī)律。無填絲TIG焊焊縫較寬,焊縫氣孔缺陷較多,電子束焊縫則較窄,無氣孔缺陷,兩者皆無余高。填絲TIG焊焊縫尺寸在兩者之間并又存在余高,焊接電流會影響焊縫的各個(gè)尺寸參數(shù),合理的電流范圍在85～100A之間;焊接速度影響焊縫的熔深熔寬;送絲速度則影響焊縫的余高,焊縫中氣孔、裂紋明顯減少。通過SEM、EDS、XRD、元素含量檢測等方法,分析了高氮鋼焊縫微觀組織,發(fā)現(xiàn)高氮鋼無填絲TIG焊焊縫組織是單相奧氏體。填絲TIG焊焊縫組織與氮含量有關(guān),當(dāng)焊縫氮含量為0.5%時(shí),組織為奧氏體+骨架狀鐵素體,此時(shí)為AF凝固模式;當(dāng)焊縫氮含量逐漸升高,為0.72%時(shí)組織為奧氏體,奧氏體枝晶方向性明顯;當(dāng)焊縫氮含量為0.79%時(shí),組織為單相奧氏體且晶粒粗化,為A凝固模式。而高氮鋼電子束焊縫組織是單相奧氏體。上述三種焊縫中均未出現(xiàn)氮化物的析出。探究了高氮鋼接頭的力學(xué)性能。無填絲TIG焊抗拉強(qiáng)度為900MPa;填絲TIG焊接頭抗拉強(qiáng)最高達(dá)到995MPa,可達(dá)到母材的98%,與母材近等強(qiáng),焊縫區(qū)硬度最高值為320HV;電子束接頭抗拉強(qiáng)度可達(dá)到985MPa,同樣與母材近等強(qiáng),焊縫區(qū)硬度最高值為 300HV。初步探索了高氮鋼的防護(hù)應(yīng)用,有較多的應(yīng)用領(lǐng)域,具有抗彈性能較好,使用壽命長以及其他優(yōu)點(diǎn)。
[Abstract]:The weld seam of high nitrogen austenitic stainless steel is easy to appear porosity, nitride precipitation, crack and so on. In view of this technical difficulty, this paper adopts self-made high nitrogen steel welding wire, carries on the TIG welding of 1.45mm high nitrogen steel sheet without filler wire. The experimental study on the zero-gap butt joint process of wire filling TIG welding and electron beam welding is carried out, and the influence of a process parameter on the weld forming quality is explored. The microstructure and mechanical properties of the weld were studied. The rules of weld forming and quality of high nitrogen steel sheet were analyzed. The weld seam of TIG welding without filler wire was wider, the weld hole defects were more, and the electron beam weld seam was narrower and no porosity defect. The weld size of filler wire TIG welding is between them and there is surplus height, the welding current will affect the weld parameters, the reasonable current range is between 85 and 100A, the welding speed will affect the weld penetration width. The feeding speed of wire affects the residual height of the weld, and the porosity and crack in the weld are obviously reduced. The microstructure of weld seam of high nitrogen steel is analyzed by means of SEMMA-EDSX XRD, element content detection and so on. It is found that the microstructure of TIG welding weld of high nitrogen steel is single phase austenite. The microstructure of TIG welding weld is related to nitrogen content. When the nitrogen content of weld is 0.5, the microstructure is austenitic skeleton ferrite, which is AF solidification mode. When the nitrogen content of the weld increases gradually, the microstructure is austenite and the austenite dendrite directivity is obvious when the nitrogen content of the weld is 0.72, and when the nitrogen content of the weld is 0.79, the microstructure is single-phase austenite and the grain is coarser. The microstructure of electron beam weld of high nitrogen steel is single phase austenite. There is no precipitation of nitride in the above three welds. The mechanical properties of high nitrogen steel joint are investigated. The tensile strength of TIG welding without filler wire is 900MPa; the tensile strength of filler wire welding is 900MPa; The tensile strength of TIG welding joint is up to 995MPa, which can reach 98% of the base metal, and is nearly as strong as the base metal. The maximum hardness of weld zone is 320HV.The tensile strength of electron beam joint can reach 985 MPA, which is nearly equal to that of base metal, and the highest value of weld zone hardness is 300 HV. The protective application of high nitrogen steel has been preliminarily explored. Long service life and other advantages.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG457.11

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本文編號：1582695