中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭組織和性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-01 15:45
304奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,良好的綜合力學(xué)性和優(yōu)良的可焊性被廣泛應(yīng)用于壓力容器、核電、管道、機(jī)械及船舶制造等行業(yè)。但隨著板厚的增加,特別是中厚板,焊縫一次成型的難度也相應(yīng)增加,而且焊接質(zhì)量難以保證。為了提高中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭可靠性,本文選取10mm厚304不銹鋼,研究不同熱輸入條件下等離子弧焊焊接接頭的顯微組織、力學(xué)性能、耐蝕性,并研究固溶處理和焊后熱處理對焊接接頭組織及性能的影響規(guī)律。研究了焊接熱輸入對焊接接頭組織、力學(xué)性能及耐蝕性的影響,并以抗拉強(qiáng)度為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn),對焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果表明:隨著焊接熱輸入的增加,焊縫區(qū)6鐵素體含量逐漸減少,熱影響區(qū)粒徑明顯長大,(Fe,Cr)23C6碳化物沿奧氏體晶界析出;隨著焊接熱輸入的升高,抗拉強(qiáng)度逐漸減小。焊縫的沖擊韌性高于熱影響區(qū),焊接熱輸入越高,焊縫和熱影響區(qū)斷口均表現(xiàn)出表面變平整,韌窩變小而淺。焊縫區(qū)和熱影響區(qū)硬度升高,焊縫區(qū)的硬度始終最高:焊接熱輸入越高,耐蝕性越差,焊接熱輸入的增高,焊縫的冷卻速率降低;正交試驗(yàn)因子對抗拉強(qiáng)度的影響順序?yàn)楹附与娏、等離子氣流量、焊接速度,其最優(yōu)的工藝參數(shù)...
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SUS304不銹鋼的顯微組織??表2.1SUS304不銹鋼及焊絲的化學(xué)成分(wt.%)??
中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭組織和性能的研宄?第二章試驗(yàn)材料及方法??2.5焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)??2.5.1接頭拉伸試驗(yàn)??對正交試驗(yàn)的焊接接頭分別進(jìn)行室溫板狀拉伸試驗(yàn)。根據(jù)國標(biāo)GB/T2651-2008,??拉伸試樣尺寸如圖2-2所示,拉伸試驗(yàn)機(jī)型號為UTM5305,拉伸加載速度O.lmm/min,??每組。硞拉伸試樣,取其平均值作為焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。??3.2,?彳焊縫??^?\7?—?/?^???w?n??…23?^1^5??—?^?120?—??圖2-2接頭拉伸試樣形狀和尺寸(單位/mm)??2.5.2接頭沖擊試驗(yàn)??沖擊試驗(yàn)根據(jù)國標(biāo)GB/T?2650-2008焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法,測試焊縫和熱影響??區(qū)的沖擊初性,沖擊試驗(yàn)機(jī)型號為PTM2602-DI,每組試樣取三個,在室溫下沖擊,??得到?jīng)_擊功和沖擊初度,取其平均值,沖擊試樣取樣位置及形狀尺寸如圖2-3所示。??〈,二[:事1^?了?:;[::::|;:::^^^"??\?/?\?1?'?熱影響k入?\??a)焊縫金屬?b)熱影響區(qū)??11??
第二章試驗(yàn)材料及方法?中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭組織和性能的研究??—0.1?A? ̄k ̄|丄?0.11A??h??^?一:丨〇,?^^ ̄??if?:?Hi?2??^?|?1?_?:??27.5±0.03?^ ̄ ̄7^?^??^???'?./1.6?|//|0.llAr_j?〇??\?I?一?2??R0.25?土?0.025??0〇Tb>^?■??圖2-3沖擊試驗(yàn)試樣尺寸及焊接接頭的取樣部位??2.5.3硬度試驗(yàn)??通過硬度試驗(yàn)可以對材料的力學(xué)性能進(jìn)行判定,試樣的待測表面粗糙度直接影響??測試結(jié)果,硬度試樣需進(jìn)行水磨、精拋、腐蝕后立即進(jìn)行硬度測試。圖2-4為奧氏體??不銹鋼等離子弧焊焊接接頭測試硬度點(diǎn)的分布示意圖。試驗(yàn)選用MHVS-50型維氏硬??度計(jì)測試焊接接頭的硬度。從母材向焊縫中心再向母材進(jìn)行硬度測試,采集間隔??0.5mm打一硬度值,硬度計(jì)的加載載荷為10Kg,保荷時間為15s。??????焊縫??-一?—?、?7??母材二…每1二^??圖2-4接頭顯微硬度測試點(diǎn)分布示意圖??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]630℃長期時效對FB2轉(zhuǎn)子鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張煜,趙吉慶,李莉,楊鋼. 金屬熱處理. 2019(01)
[2]熱老化過程中焊態(tài)和熱處理態(tài)核級316L不銹鋼焊縫的組織演變[J]. 趙宏剛,牛銳鋒,張俊華,楊倫,朱平,張汝潺. 機(jī)械工程材料. 2018(11)
[3]奧氏體不銹鋼管的焊接缺陷分析及預(yù)防[J]. 賈志強(qiáng),姜振峰,李云芳,王福增. 焊接技術(shù). 2018(09)
[4]固溶處理對雙相不銹鋼組織與性能的影響[J]. 王小勇,黃樂慶,王海寶,馬長文,羅家明. 金屬熱處理. 2018(05)
[5]固溶處理對奧氏體不銹鋼鑄件焊接接頭鐵素體含量和性能的影響[J]. 楊繼偉,朱修養(yǎng),周文龍,劉寶惜. 熱加工工藝. 2018(07)
[6]焊接熱循環(huán)對奧氏體不銹鋼254SMo組織與性能的影響[J]. 穆宏偉,劉潔,白永杰,張琦,范光偉,李國平,張葳. 焊接. 2017(12)
[7]熱處理與熱老化對核級308L焊縫組織的影響[J]. 麻丁龍,牛銳鋒,朱平,王淦剛. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[8]16Cr奧氏體不銹鋼高頻焊接參數(shù)對焊縫組織性能的影響[J]. 畢宗岳,嚴(yán)培林,余晗,汪海濤. 焊管. 2016(08)
[9]奧氏體不銹鋼電子束焊接接頭組織與性能研究[J]. 高福洋,孫建剛,蔣鵬,劉志穎,梅文佳. 焊接技術(shù). 2016(08)
[10]固溶處理對304/Q245R焊接接頭組織及性能的影響[J]. 劉培茹,路平,徐志欣. 材料科學(xué)與工藝. 2016(04)
博士論文
[1]2205雙相不銹鋼與Q345R鋼焊接性研究[D]. 楊莉.中國礦業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]熱處理工藝對管用304不銹鋼組織與性能的影響[D]. 唐峰.成都理工大學(xué) 2016
[2]低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的研究[D]. 袁雪.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[3]316LN不銹鋼相析出轉(zhuǎn)變過程及其對耐蝕性能影響的研究[D]. 黃晉華.南昌航空大學(xué) 2015
[4]時效處理對超級奧氏體不銹鋼組織性能的影響[D]. 劉小花.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]奧氏體不銹鋼焊縫韌性與組織規(guī)律性研究[D]. 王亞婷.南京理工大學(xué) 2012
[6]304不銹鋼薄壁焊管的應(yīng)力腐蝕研究[D]. 童星.東華大學(xué) 2011
[7]奧氏體不銹鋼焊接接頭在超高溫服役中的顯微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究[D]. 戴偉.武漢理工大學(xué) 2002
本文編號:2951561
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SUS304不銹鋼的顯微組織??表2.1SUS304不銹鋼及焊絲的化學(xué)成分(wt.%)??
中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭組織和性能的研宄?第二章試驗(yàn)材料及方法??2.5焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)??2.5.1接頭拉伸試驗(yàn)??對正交試驗(yàn)的焊接接頭分別進(jìn)行室溫板狀拉伸試驗(yàn)。根據(jù)國標(biāo)GB/T2651-2008,??拉伸試樣尺寸如圖2-2所示,拉伸試驗(yàn)機(jī)型號為UTM5305,拉伸加載速度O.lmm/min,??每組。硞拉伸試樣,取其平均值作為焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。??3.2,?彳焊縫??^?\7?—?/?^???w?n??…23?^1^5??—?^?120?—??圖2-2接頭拉伸試樣形狀和尺寸(單位/mm)??2.5.2接頭沖擊試驗(yàn)??沖擊試驗(yàn)根據(jù)國標(biāo)GB/T?2650-2008焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法,測試焊縫和熱影響??區(qū)的沖擊初性,沖擊試驗(yàn)機(jī)型號為PTM2602-DI,每組試樣取三個,在室溫下沖擊,??得到?jīng)_擊功和沖擊初度,取其平均值,沖擊試樣取樣位置及形狀尺寸如圖2-3所示。??〈,二[:事1^?了?:;[::::|;:::^^^"??\?/?\?1?'?熱影響k入?\??a)焊縫金屬?b)熱影響區(qū)??11??
第二章試驗(yàn)材料及方法?中厚板304不銹鋼等離子弧焊接接頭組織和性能的研究??—0.1?A? ̄k ̄|丄?0.11A??h??^?一:丨〇,?^^ ̄??if?:?Hi?2??^?|?1?_?:??27.5±0.03?^ ̄ ̄7^?^??^???'?./1.6?|//|0.llAr_j?〇??\?I?一?2??R0.25?土?0.025??0〇Tb>^?■??圖2-3沖擊試驗(yàn)試樣尺寸及焊接接頭的取樣部位??2.5.3硬度試驗(yàn)??通過硬度試驗(yàn)可以對材料的力學(xué)性能進(jìn)行判定,試樣的待測表面粗糙度直接影響??測試結(jié)果,硬度試樣需進(jìn)行水磨、精拋、腐蝕后立即進(jìn)行硬度測試。圖2-4為奧氏體??不銹鋼等離子弧焊焊接接頭測試硬度點(diǎn)的分布示意圖。試驗(yàn)選用MHVS-50型維氏硬??度計(jì)測試焊接接頭的硬度。從母材向焊縫中心再向母材進(jìn)行硬度測試,采集間隔??0.5mm打一硬度值,硬度計(jì)的加載載荷為10Kg,保荷時間為15s。??????焊縫??-一?—?、?7??母材二…每1二^??圖2-4接頭顯微硬度測試點(diǎn)分布示意圖??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]630℃長期時效對FB2轉(zhuǎn)子鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張煜,趙吉慶,李莉,楊鋼. 金屬熱處理. 2019(01)
[2]熱老化過程中焊態(tài)和熱處理態(tài)核級316L不銹鋼焊縫的組織演變[J]. 趙宏剛,牛銳鋒,張俊華,楊倫,朱平,張汝潺. 機(jī)械工程材料. 2018(11)
[3]奧氏體不銹鋼管的焊接缺陷分析及預(yù)防[J]. 賈志強(qiáng),姜振峰,李云芳,王福增. 焊接技術(shù). 2018(09)
[4]固溶處理對雙相不銹鋼組織與性能的影響[J]. 王小勇,黃樂慶,王海寶,馬長文,羅家明. 金屬熱處理. 2018(05)
[5]固溶處理對奧氏體不銹鋼鑄件焊接接頭鐵素體含量和性能的影響[J]. 楊繼偉,朱修養(yǎng),周文龍,劉寶惜. 熱加工工藝. 2018(07)
[6]焊接熱循環(huán)對奧氏體不銹鋼254SMo組織與性能的影響[J]. 穆宏偉,劉潔,白永杰,張琦,范光偉,李國平,張葳. 焊接. 2017(12)
[7]熱處理與熱老化對核級308L焊縫組織的影響[J]. 麻丁龍,牛銳鋒,朱平,王淦剛. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[8]16Cr奧氏體不銹鋼高頻焊接參數(shù)對焊縫組織性能的影響[J]. 畢宗岳,嚴(yán)培林,余晗,汪海濤. 焊管. 2016(08)
[9]奧氏體不銹鋼電子束焊接接頭組織與性能研究[J]. 高福洋,孫建剛,蔣鵬,劉志穎,梅文佳. 焊接技術(shù). 2016(08)
[10]固溶處理對304/Q245R焊接接頭組織及性能的影響[J]. 劉培茹,路平,徐志欣. 材料科學(xué)與工藝. 2016(04)
博士論文
[1]2205雙相不銹鋼與Q345R鋼焊接性研究[D]. 楊莉.中國礦業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]熱處理工藝對管用304不銹鋼組織與性能的影響[D]. 唐峰.成都理工大學(xué) 2016
[2]低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的研究[D]. 袁雪.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[3]316LN不銹鋼相析出轉(zhuǎn)變過程及其對耐蝕性能影響的研究[D]. 黃晉華.南昌航空大學(xué) 2015
[4]時效處理對超級奧氏體不銹鋼組織性能的影響[D]. 劉小花.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]奧氏體不銹鋼焊縫韌性與組織規(guī)律性研究[D]. 王亞婷.南京理工大學(xué) 2012
[6]304不銹鋼薄壁焊管的應(yīng)力腐蝕研究[D]. 童星.東華大學(xué) 2011
[7]奧氏體不銹鋼焊接接頭在超高溫服役中的顯微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究[D]. 戴偉.武漢理工大學(xué) 2002
本文編號:2951561
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2951561.html
最近更新
教材專著