冷金屬過渡焊接技術(shù)、激光熔覆和等離子堆焊對Q235鋼基體殘余應力的影響
發(fā)布時間:2021-04-08 10:30
Q235鋼是用途最廣的低碳結(jié)構(gòu)鋼,具有塑性和韌性良好、焊接性好、價格便宜等優(yōu)點,廣泛應用于鍋爐、壓力容器和模具制造等各個方面。但是在高溫條件下,Q235鋼的耐磨性和硬度不夠,對Q235鋼進行表面熔覆以提高其表面性能具有很重要的實際意義。然而在熔覆過程中由于不均勻的熱輸入,焊件不可避免地產(chǎn)生一定的殘余應力。殘余應力不僅會對焊件的強度、加工精度及使用壽命等產(chǎn)生一定的影響,嚴重時甚至會產(chǎn)生冷裂紋,造成基體開裂等質(zhì)量事故。因此,分析和研究熔覆后Q235鋼基體上殘余應力分布情況對改善表面熔覆技術(shù)及確保焊件的安全是十分有必要的。熱處理工藝是確保焊件質(zhì)量以及提高焊件承載能力和可靠性的關(guān)鍵工藝。特別對于焊接構(gòu)件,退火熱處理對降低或者消除殘余應力具有不可替代的作用,是防止焊件應力腐蝕開裂的有效方法之一。因此,制訂合適的退火熱處理方案,為表面熔覆有316L不銹鋼的Q235鋼殘余應力的消除提供參考,是非常具有工程意義的。本文分別用冷金屬過渡焊接技術(shù)、激光熔覆以及等離子堆焊三種熔覆方法對Q235鋼表面熔覆316L不銹鋼,采用盲孔法分別測出冷金屬過渡焊接、激光熔覆、等離子堆焊后Q235鋼基體上的殘余應力,并分析...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 Q235鋼的特點及應用
1.3 表面熔覆方法及應用
1.3.1 冷金屬過渡焊接技術(shù)
1.3.2 激光熔覆
1.3.3 等離子堆焊
1.4 殘余應力研究現(xiàn)狀
1.4.1 殘余應力的定義與分類
1.4.2 殘余應力的產(chǎn)生機理
1.4.3 殘余應力的測量方法
1.4.4 殘余應力的消除
1.5 課題研究意義及內(nèi)容
2 實驗部分
2.1 實驗材料
2.2 實驗準備及工藝
2.2.1 熔覆實驗前準備
2.2.2 冷金屬過渡焊接實驗
2.2.3 激光熔覆實驗
2.2.4 等離子堆焊實驗
2.3 試樣的制備
2.4 熱處理工藝
2.4.1 焊前基體去應力退火實驗
2.4.2 焊后退火熱處理實驗
2.5 盲孔法測殘余應力的實驗方法和過程
2.5.1 實驗設(shè)備
2.5.2 實驗步驟
3 冷金屬過渡焊接技術(shù)對基體殘余應力的影響
3.1 基體焊前殘余應力的分布
3.2 冷金屬過渡焊接后基體殘余應力的分布
3.3 基體焊前應力狀態(tài)對冷金屬過渡焊接后最終殘余應力的影響
3.4 焊后熱處理對冷金屬過渡焊接試樣殘余應力的影響
3.4.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
3.4.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
3.5 本章小結(jié)
4 激光熔覆對基體殘余應力的影響
4.1 激光熔覆后基體殘余應力的分布
4.2 基體焊前應力狀態(tài)對激光熔覆后最終殘余應力的影響
4.3 焊后熱處理對基體殘余應力的影響
4.3.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
4.3.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 等離子堆焊對基體殘余應力的影響
5.1 等離子堆焊后基體殘余應力的分布
5.2 基體焊前應力狀態(tài)對等離子堆焊后最終殘余應力的影響
5.3 焊后熱處理對基體殘余應力的影響
5.3.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
5.3.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
5.4 Q235鋼冷金屬過渡焊、激光熔覆、等離子堆焊后殘余應力對比分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輪廓法測試殘余應力中的數(shù)據(jù)處理[J]. 謝國貞,吳運新,龔海,李晨,劉瑤瓊,姬浩,張偉. 中國機械工程. 2017(15)
[2]基于逐層銑削法測量橋鋼厚板焊縫區(qū)殘余應力[J]. 鄒永豐,李亞東,黃志霜,強斌. 機械制造文摘(焊接分冊). 2016(06)
[3]一種逐層切削法的殘余應力動態(tài)測量實驗研究[J]. 萬曉航,董兆偉,劉勝永. 機械設(shè)計與制造. 2016(05)
[4]等離子熔覆技術(shù)的研究進展[J]. 嚴大考,張潔溪,唐明奇,張瑞珠. 熱加工工藝. 2015(04)
[5]Q235表面激光熔覆原位TiC/Ni復合層顯微組織研究[J]. 李養(yǎng)良,潘東,宋杰光,儀登亮. 應用激光. 2014(03)
[6]B型地鐵構(gòu)架焊接殘余應力X射線衍射法測量[J]. 張世欣,鄧小軍,王明巖,張占嶺,馬傳平. 電焊機. 2014(05)
[7]交流CMT動態(tài)電弧特征及熔滴過渡行為分析[J]. 汪殿龍,張志洋,梁志敏,胡云巖,王軍. 焊接學報. 2014(03)
[8]模具的激光表面熔敷成型技術(shù)及應用[J]. 李福海,陳興馳,佟鑫,馬文有. 塑料制造. 2014(Z1)
[9]淺談薄板CMT焊接技術(shù)[J]. 陳媛媛,徐浩,魏慶豐. 汽車零部件. 2013(09)
[10]鎂/鍍鋅鋼板CMT熔釬焊連接機制分析[J]. 曹睿,余建永,陳劍虹,王培中. 焊接學報. 2013(09)
碩士論文
[1]Q235鋼表面激光熔覆316L涂層及316L/Al2O3復合涂層研究[D]. 白梅.中北大學 2015
[2]中厚板焊接殘余應力測試的盲孔法研究[D]. 王娜.大連理工大學 2007
本文編號:3125384
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 Q235鋼的特點及應用
1.3 表面熔覆方法及應用
1.3.1 冷金屬過渡焊接技術(shù)
1.3.2 激光熔覆
1.3.3 等離子堆焊
1.4 殘余應力研究現(xiàn)狀
1.4.1 殘余應力的定義與分類
1.4.2 殘余應力的產(chǎn)生機理
1.4.3 殘余應力的測量方法
1.4.4 殘余應力的消除
1.5 課題研究意義及內(nèi)容
2 實驗部分
2.1 實驗材料
2.2 實驗準備及工藝
2.2.1 熔覆實驗前準備
2.2.2 冷金屬過渡焊接實驗
2.2.3 激光熔覆實驗
2.2.4 等離子堆焊實驗
2.3 試樣的制備
2.4 熱處理工藝
2.4.1 焊前基體去應力退火實驗
2.4.2 焊后退火熱處理實驗
2.5 盲孔法測殘余應力的實驗方法和過程
2.5.1 實驗設(shè)備
2.5.2 實驗步驟
3 冷金屬過渡焊接技術(shù)對基體殘余應力的影響
3.1 基體焊前殘余應力的分布
3.2 冷金屬過渡焊接后基體殘余應力的分布
3.3 基體焊前應力狀態(tài)對冷金屬過渡焊接后最終殘余應力的影響
3.4 焊后熱處理對冷金屬過渡焊接試樣殘余應力的影響
3.4.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
3.4.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
3.5 本章小結(jié)
4 激光熔覆對基體殘余應力的影響
4.1 激光熔覆后基體殘余應力的分布
4.2 基體焊前應力狀態(tài)對激光熔覆后最終殘余應力的影響
4.3 焊后熱處理對基體殘余應力的影響
4.3.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
4.3.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 等離子堆焊對基體殘余應力的影響
5.1 等離子堆焊后基體殘余應力的分布
5.2 基體焊前應力狀態(tài)對等離子堆焊后最終殘余應力的影響
5.3 焊后熱處理對基體殘余應力的影響
5.3.1 焊后熱處理對基體(未退火)殘余應力的影響
5.3.2 焊后熱處理對基體(退火)殘余應力的影響
5.4 Q235鋼冷金屬過渡焊、激光熔覆、等離子堆焊后殘余應力對比分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輪廓法測試殘余應力中的數(shù)據(jù)處理[J]. 謝國貞,吳運新,龔海,李晨,劉瑤瓊,姬浩,張偉. 中國機械工程. 2017(15)
[2]基于逐層銑削法測量橋鋼厚板焊縫區(qū)殘余應力[J]. 鄒永豐,李亞東,黃志霜,強斌. 機械制造文摘(焊接分冊). 2016(06)
[3]一種逐層切削法的殘余應力動態(tài)測量實驗研究[J]. 萬曉航,董兆偉,劉勝永. 機械設(shè)計與制造. 2016(05)
[4]等離子熔覆技術(shù)的研究進展[J]. 嚴大考,張潔溪,唐明奇,張瑞珠. 熱加工工藝. 2015(04)
[5]Q235表面激光熔覆原位TiC/Ni復合層顯微組織研究[J]. 李養(yǎng)良,潘東,宋杰光,儀登亮. 應用激光. 2014(03)
[6]B型地鐵構(gòu)架焊接殘余應力X射線衍射法測量[J]. 張世欣,鄧小軍,王明巖,張占嶺,馬傳平. 電焊機. 2014(05)
[7]交流CMT動態(tài)電弧特征及熔滴過渡行為分析[J]. 汪殿龍,張志洋,梁志敏,胡云巖,王軍. 焊接學報. 2014(03)
[8]模具的激光表面熔敷成型技術(shù)及應用[J]. 李福海,陳興馳,佟鑫,馬文有. 塑料制造. 2014(Z1)
[9]淺談薄板CMT焊接技術(shù)[J]. 陳媛媛,徐浩,魏慶豐. 汽車零部件. 2013(09)
[10]鎂/鍍鋅鋼板CMT熔釬焊連接機制分析[J]. 曹睿,余建永,陳劍虹,王培中. 焊接學報. 2013(09)
碩士論文
[1]Q235鋼表面激光熔覆316L涂層及316L/Al2O3復合涂層研究[D]. 白梅.中北大學 2015
[2]中厚板焊接殘余應力測試的盲孔法研究[D]. 王娜.大連理工大學 2007
本文編號:3125384
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