挖掘機(jī)鏟斗GMAW不預(yù)熱焊接頭裂紋敏感性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-11 02:58
挖掘機(jī)在礦山開采、建筑工地等方面發(fā)揮著重要的作用,作業(yè)任務(wù)復(fù)雜繁重。鏟斗是挖掘機(jī)與挖掘介質(zhì)直接接觸的零部件,挖掘機(jī)工作時(shí)鏟斗承受一定的沖擊載荷,存在嚴(yán)重的磨損。小松-山推工程機(jī)械有限公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)采用SHT1080高強(qiáng)鋼作為加強(qiáng)耐磨板以改善鏟斗耐磨性能,該鏟斗底板由Q460高強(qiáng)鋼制成。焊前預(yù)熱與焊后熱處理減少鏟斗焊接冷裂紋不僅技術(shù)復(fù)雜還生產(chǎn)成本高。本課題針對(duì)SHT1080與Q460高強(qiáng)鋼在低強(qiáng)匹配、低溫(5~10℃)不預(yù)熱條件下通過氣體保護(hù)焊(GMAW)進(jìn)行焊接,研究焊接參數(shù)對(duì)其冷裂紋敏感性和組織性能的影響。闡明焊接熱輸入、顯微組織和接頭區(qū)冷裂紋形成、擴(kuò)展之間的關(guān)聯(lián),分析搭接接頭斷裂機(jī)制,避免鏟斗底板和耐磨板出現(xiàn)焊接冷裂紋,為高強(qiáng)耐磨鋼鏟斗焊接及應(yīng)用提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論支撐。通過鏟斗現(xiàn)場(chǎng)焊接裂紋試驗(yàn)分析SHT1080/Q460異種鋼不預(yù)熱焊接接頭在不同GMAW焊接參數(shù)下的冷裂紋敏感性。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著熱輸入的增加,接頭裂紋率先減小后增加,確定適合鏟斗現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的較優(yōu)焊接熱輸入范圍是13~16kJ/cm,最大不應(yīng)超過20kJ/cm。而隨著搭接間隙增加,接頭殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)升高,接頭...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2挖掘機(jī)鏟斗結(jié)構(gòu)示意圖??高強(qiáng)耐磨鋼在不同焊接條件下其冷裂紋敏感性差異很大,因此認(rèn)識(shí)挖掘機(jī)鏟??斗的焊接冷裂紋形成機(jī)制,研宄鏟斗開裂失效原因,建立鏟斗抗裂性與焊接工藝??
廈門工程機(jī)械股份有限公司采用HQ130高強(qiáng)耐磨鋼與QJ63高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊??接提升裝載機(jī)鏟斗性能,使其具備較高的硬度與韌性,以及抵抗磨損、沖擊變形??的能力。然而鋼的強(qiáng)度等級(jí)越高,問題就越突出。如圖1.3所示焊接裂紋常萌生??于淬硬性大的HQ130鋼側(cè),導(dǎo)致鏟斗出現(xiàn)裂紋影響正常作業(yè)[6]。寶鋼公司生產(chǎn)??的890?MPa高強(qiáng)鋼焊接接頭在服役過程中卻遭受應(yīng)力水平較高的低循環(huán)疲勞[7]。??二詩、??i像m?p?j?’? ̄?^4?I?Mt??論口?■?嚴(yán)?觸?i?^?^?r?:邊'#?靈?^掘’、離」??.??■園線?、k?f??(a)對(duì)接裂紋試驗(yàn)試樣?(b)對(duì)接裂紋試驗(yàn)金相試樣??圖1.3?B-HARD360耐磨鋼斜y形坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)[6]??小松-山推公司進(jìn)一步采用SHT1080高強(qiáng)耐磨鋼和Q460高強(qiáng)鋼通過不預(yù)熱??4??
進(jìn)一步改進(jìn)前期得到的工藝參數(shù)在實(shí)際鏟斗焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用,使得到的實(shí)際鏟??斗焊接接頭區(qū)不產(chǎn)生冷裂紋,滿足挖掘機(jī)鏟斗低溫生產(chǎn)的焊接要求。??本研宄的技術(shù)路線如圖1.4所示。??焊接性試驗(yàn)??不預(yù)熱丨L低強(qiáng)匹配原則下采熱輸入??V??低溫鏟斗實(shí)物焊接??制備試樣進(jìn)行組織性能分析??”?1?r?,r?,r?”?▼??r?A?r?.?>v?a?f?、??裂紋?金相?XRD?SEM?元素?顯微??率測(cè)?觀察?測(cè)ji:?觀察?成分?硬度??量?分析?測(cè)定??、?,?J?、.下?y?V?J?v?J?v?J?V?—^??y”?”?,r?”??f?廣????(?/?\???\??:???焊接?f焊接1?焊接?冷裂?接頭?焊縫??熔合?參數(shù)?熔合?紋萌?各區(qū)?溶合??區(qū)冷?對(duì)冷?區(qū)晶?生擴(kuò)?域組?區(qū)及??裂紋?裂紋?格畸?展機(jī)?織分?熱影??傾向?敏感?變量?制?布及??分析?性的?測(cè)定?元素?顯倚!??影響?構(gòu)成?硬度???.??―)?\?/???)?v.?/?^?’???]?[???焊接參數(shù)、組織和冷裂紋的關(guān)系,得到較優(yōu)焊接參數(shù)??V?j??圖1.4本項(xiàng)研宂的技術(shù)路線圖??經(jīng)過對(duì)SHT1080/Q460高強(qiáng)異種鋼實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)焊接性試驗(yàn),分析工藝參數(shù)對(duì)接??頭冷裂紋敏感性的影響,并結(jié)合接頭組織形貌和分布研究焊接參數(shù)對(duì)接頭組織形??成的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]夾雜物對(duì)高強(qiáng)鋼焊縫金屬組織和冷裂紋影響分析[J]. 武丹,劉政軍,蘇允海,裘榮鵬. 熱加工工藝. 2018(23)
[2]不同鋼中馬氏體與貝氏體組織形貌[J]. 趙勇桃,魯海濤,王玉峰,任慧平,劉宗昌. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]第二相粒子對(duì)高強(qiáng)船板鋼焊接HAZ影響的研究進(jìn)展[J]. 李孟星,孟祥海,馬濤,張宏博,李欣,王哲,李運(yùn)剛. 熱加工工藝. 2018(19)
[4]API X52管線鋼與Corus RQT 701超高強(qiáng)鋼的焊接工藝[J]. 田玉吉,程尚華. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2018(02)
[5]960 MPa高強(qiáng)鋼金屬粉芯型藥芯焊絲焊縫金屬韌化機(jī)理[J]. 劉政軍,裘榮鵬,武丹,蘇允海. 焊接學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]焊接熱輸入對(duì)Q890高強(qiáng)鋼熱影響區(qū)裂紋擴(kuò)展的影響[J]. 崔冰,彭云,彭夢(mèng)都,江卓俊. 焊接學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]寶鋼890MPa高強(qiáng)鋼焊接接頭微觀組織及疲勞性能研究[J]. 許軻,崔海超. 焊接技術(shù). 2017(04)
[8]高強(qiáng)鋼焊接冷裂紋傾向試驗(yàn)裝置開發(fā)及試驗(yàn)研究[J]. 荊洪陽,郭慧娟,徐連勇,韓永典,魯欣豫,許可望. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[9]挖掘機(jī)斗齒用新型低合金耐磨鋼熱處理工藝參數(shù)的研究[J]. 王榮,高浩,魏德強(qiáng). 熱加工工藝. 2017(06)
[10]低合金高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊接技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 張有為,周細(xì)應(yīng),賈涵浩,聶志云,周濤. 熱加工工藝. 2016(11)
碩士論文
[1]雙絲脈沖MIG焊工藝研究[D]. 劉輝.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3028409
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2挖掘機(jī)鏟斗結(jié)構(gòu)示意圖??高強(qiáng)耐磨鋼在不同焊接條件下其冷裂紋敏感性差異很大,因此認(rèn)識(shí)挖掘機(jī)鏟??斗的焊接冷裂紋形成機(jī)制,研宄鏟斗開裂失效原因,建立鏟斗抗裂性與焊接工藝??
廈門工程機(jī)械股份有限公司采用HQ130高強(qiáng)耐磨鋼與QJ63高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊??接提升裝載機(jī)鏟斗性能,使其具備較高的硬度與韌性,以及抵抗磨損、沖擊變形??的能力。然而鋼的強(qiáng)度等級(jí)越高,問題就越突出。如圖1.3所示焊接裂紋常萌生??于淬硬性大的HQ130鋼側(cè),導(dǎo)致鏟斗出現(xiàn)裂紋影響正常作業(yè)[6]。寶鋼公司生產(chǎn)??的890?MPa高強(qiáng)鋼焊接接頭在服役過程中卻遭受應(yīng)力水平較高的低循環(huán)疲勞[7]。??二詩、??i像m?p?j?’? ̄?^4?I?Mt??論口?■?嚴(yán)?觸?i?^?^?r?:邊'#?靈?^掘’、離」??.??■園線?、k?f??(a)對(duì)接裂紋試驗(yàn)試樣?(b)對(duì)接裂紋試驗(yàn)金相試樣??圖1.3?B-HARD360耐磨鋼斜y形坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)[6]??小松-山推公司進(jìn)一步采用SHT1080高強(qiáng)耐磨鋼和Q460高強(qiáng)鋼通過不預(yù)熱??4??
進(jìn)一步改進(jìn)前期得到的工藝參數(shù)在實(shí)際鏟斗焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用,使得到的實(shí)際鏟??斗焊接接頭區(qū)不產(chǎn)生冷裂紋,滿足挖掘機(jī)鏟斗低溫生產(chǎn)的焊接要求。??本研宄的技術(shù)路線如圖1.4所示。??焊接性試驗(yàn)??不預(yù)熱丨L低強(qiáng)匹配原則下采熱輸入??V??低溫鏟斗實(shí)物焊接??制備試樣進(jìn)行組織性能分析??”?1?r?,r?,r?”?▼??r?A?r?.?>v?a?f?、??裂紋?金相?XRD?SEM?元素?顯微??率測(cè)?觀察?測(cè)ji:?觀察?成分?硬度??量?分析?測(cè)定??、?,?J?、.下?y?V?J?v?J?v?J?V?—^??y”?”?,r?”??f?廣????(?/?\???\??:???焊接?f焊接1?焊接?冷裂?接頭?焊縫??熔合?參數(shù)?熔合?紋萌?各區(qū)?溶合??區(qū)冷?對(duì)冷?區(qū)晶?生擴(kuò)?域組?區(qū)及??裂紋?裂紋?格畸?展機(jī)?織分?熱影??傾向?敏感?變量?制?布及??分析?性的?測(cè)定?元素?顯倚!??影響?構(gòu)成?硬度???.??―)?\?/???)?v.?/?^?’???]?[???焊接參數(shù)、組織和冷裂紋的關(guān)系,得到較優(yōu)焊接參數(shù)??V?j??圖1.4本項(xiàng)研宂的技術(shù)路線圖??經(jīng)過對(duì)SHT1080/Q460高強(qiáng)異種鋼實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)焊接性試驗(yàn),分析工藝參數(shù)對(duì)接??頭冷裂紋敏感性的影響,并結(jié)合接頭組織形貌和分布研究焊接參數(shù)對(duì)接頭組織形??成的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]夾雜物對(duì)高強(qiáng)鋼焊縫金屬組織和冷裂紋影響分析[J]. 武丹,劉政軍,蘇允海,裘榮鵬. 熱加工工藝. 2018(23)
[2]不同鋼中馬氏體與貝氏體組織形貌[J]. 趙勇桃,魯海濤,王玉峰,任慧平,劉宗昌. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]第二相粒子對(duì)高強(qiáng)船板鋼焊接HAZ影響的研究進(jìn)展[J]. 李孟星,孟祥海,馬濤,張宏博,李欣,王哲,李運(yùn)剛. 熱加工工藝. 2018(19)
[4]API X52管線鋼與Corus RQT 701超高強(qiáng)鋼的焊接工藝[J]. 田玉吉,程尚華. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2018(02)
[5]960 MPa高強(qiáng)鋼金屬粉芯型藥芯焊絲焊縫金屬韌化機(jī)理[J]. 劉政軍,裘榮鵬,武丹,蘇允海. 焊接學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]焊接熱輸入對(duì)Q890高強(qiáng)鋼熱影響區(qū)裂紋擴(kuò)展的影響[J]. 崔冰,彭云,彭夢(mèng)都,江卓俊. 焊接學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]寶鋼890MPa高強(qiáng)鋼焊接接頭微觀組織及疲勞性能研究[J]. 許軻,崔海超. 焊接技術(shù). 2017(04)
[8]高強(qiáng)鋼焊接冷裂紋傾向試驗(yàn)裝置開發(fā)及試驗(yàn)研究[J]. 荊洪陽,郭慧娟,徐連勇,韓永典,魯欣豫,許可望. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[9]挖掘機(jī)斗齒用新型低合金耐磨鋼熱處理工藝參數(shù)的研究[J]. 王榮,高浩,魏德強(qiáng). 熱加工工藝. 2017(06)
[10]低合金高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊接技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 張有為,周細(xì)應(yīng),賈涵浩,聶志云,周濤. 熱加工工藝. 2016(11)
碩士論文
[1]雙絲脈沖MIG焊工藝研究[D]. 劉輝.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3028409
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