服役溫度對TA2/Q235爆炸焊接復(fù)合材料微觀組織影響的研究及剪切斷口分形表征
發(fā)布時間:2021-05-14 22:08
爆炸焊接復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能、較低的成本,常用于制作耐腐蝕容器和設(shè)備,在航空航天、石油、化工、軍工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這種復(fù)合材料在焊接過程中會受到劇烈的爆轟沖擊,產(chǎn)生不同程度的塑性變形,焊后內(nèi)部存有大量的殘余應(yīng)力,應(yīng)力腐蝕會使其結(jié)合處在服役過程中開裂。爆炸復(fù)合板的剪切強度通常用于評判其結(jié)合強度?梢,對服役過程中爆炸復(fù)合材料剪切行為的研究是一個重要的課題。本文以TA2/Q235爆炸復(fù)合板為研究對象,探討了退火工藝對復(fù)合板組織性能的影響規(guī)律;通過熱處理模擬服役溫度,對復(fù)合板結(jié)合界面剪切行為進(jìn)行了研究,并利用分形理論建立了服役后材料剪切斷口力學(xué)性能與斷口形貌間的關(guān)系。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)TA2/Q235爆炸復(fù)合板經(jīng)不同溫度及時間的退火處理后,通過對其組織及性能的觀察測試,確定最佳退火工藝為575℃保溫1h。(2)通過熱處理模擬服役溫度,微觀組織、顯微硬度及剪切試驗的結(jié)果表明服役溫度應(yīng)在600℃以下,否則容易造成結(jié)合區(qū)力學(xué)性能的快速下降。(3)通過對剪切斷口的形貌觀察,指出TA2/Q235剪切斷口同時具備韌性斷口、準(zhǔn)解理斷口以及解理斷口的特征。200℃服役時,韌性斷裂及準(zhǔn)解...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 爆炸焊接概述
1.2 爆炸焊接發(fā)展歷程
1.3 爆炸焊接的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 爆炸焊接的理論研究
1.3.2 爆炸焊接的工藝研究
1.3.3 爆炸焊接的界面研究
1.4 分形研究
1.5 本文研究的背景及意義
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究內(nèi)容
2 實驗材料及方案
2.1 實驗材料
2.2 研究方案及技術(shù)路線
2.2.1 研究方案
2.2.2 技術(shù)路線圖
2.3 試樣制備
2.4 退火工藝研究及服役溫度模擬
2.4.1 退火工藝制度
2.4.2 服役溫度模擬
2.5 顯微組織觀察
2.5.1 金相顯微鏡觀察
2.5.2 掃描電鏡觀察
2.6 力學(xué)性能測試
2.6.1 顯微硬度測試
2.6.2 剪切強度測定
3 爆炸焊接TA2/Q235復(fù)合板熱處理制度的研究
3.1 退火溫度對組織及性能的影響
3.1.1 結(jié)合區(qū)組織形貌
3.1.2 遠(yuǎn)離結(jié)合區(qū)TA2及Q235組織形貌
3.1.3 晶粒尺寸及顯微硬度變化
3.2 退火時間對爆炸焊接TA2/Q235復(fù)合板組織及性能的影響
3.3 TA2/Q235爆炸復(fù)合板退火工藝制定
3.4 小結(jié)
4 服役溫度對TA2/Q235爆炸復(fù)合板組織及性能的影響研究
4.1 顯微組織分析
4.2 顯微硬度檢測
4.3 服役溫度下TA2/Q235爆炸復(fù)合板應(yīng)力分析
4.4 剪切性能測試
4.4.1 剪切強度
4.4.2 斷口形貌及元素分布
4.4.3 不同服役溫度下斷口分析
4.5 小結(jié)
5 服役條件下TA2/Q235爆炸復(fù)合板斷口分形表征及多重分形譜的建立
5.1 斷口分形維數(shù)建立
5.2 斷口多重分形譜的建立
5.3 剪切強度與斷口分形維數(shù)及多重分析譜間的關(guān)系
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對鋯-鈦-鋼爆炸復(fù)合板粘結(jié)性能影響[J]. 邱偉光,張伯君,業(yè)成,周彬彬,周昌玉. 稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[2]壓力容器用大厚度13MnNiMoR/S32168爆炸焊接金屬復(fù)合板及其生產(chǎn)工藝探討[J]. 馮健,李春陽,侯國亭,劉獻(xiàn)甫,胡曉東. 壓力容器. 2016(03)
[3]爆炸焊接的橋梁鋼-奧氏體鋼界面的組織特征[J]. 楊柳松. 熱處理. 2016(01)
[4]304/Q245R爆炸復(fù)合板結(jié)合界面的退火組織和硬度[J]. 張罡,林東升,姜岳峰. 焊接學(xué)報. 2015(09)
[5]鋁-鋁爆炸焊接界面剪切行為與斷口形貌關(guān)系研究[J]. 付艷恕,張賓賓,夏萌. 實驗力學(xué). 2015(02)
[6]爆炸焊接炸藥爆轟波與金屬復(fù)合板界面波生成機(jī)制研究[J]. 馮健,史和生,侯國亭,李春陽,王超,劉遠(yuǎn)華. 壓力容器. 2014(10)
[7]爆炸焊接界面成波機(jī)理[J]. 侯國亭,馮健,袁安富,王超. 爆破. 2013(04)
[8]爆炸焊接裝藥厚度可焊性窗口[J]. 史長根,洪津,劉影,楊曉強. 焊接學(xué)報. 2011(06)
[9]低爆速爆炸焊接炸藥的實驗研究[J]. 袁勝芳,李亞,陳秋宇,黃文堯. 煤礦爆破. 2010(02)
[10]不同熱處理制度對鈦-鋼復(fù)合板的影響[J]. 王小華. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(03)
本文編號:3186416
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 爆炸焊接概述
1.2 爆炸焊接發(fā)展歷程
1.3 爆炸焊接的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 爆炸焊接的理論研究
1.3.2 爆炸焊接的工藝研究
1.3.3 爆炸焊接的界面研究
1.4 分形研究
1.5 本文研究的背景及意義
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究內(nèi)容
2 實驗材料及方案
2.1 實驗材料
2.2 研究方案及技術(shù)路線
2.2.1 研究方案
2.2.2 技術(shù)路線圖
2.3 試樣制備
2.4 退火工藝研究及服役溫度模擬
2.4.1 退火工藝制度
2.4.2 服役溫度模擬
2.5 顯微組織觀察
2.5.1 金相顯微鏡觀察
2.5.2 掃描電鏡觀察
2.6 力學(xué)性能測試
2.6.1 顯微硬度測試
2.6.2 剪切強度測定
3 爆炸焊接TA2/Q235復(fù)合板熱處理制度的研究
3.1 退火溫度對組織及性能的影響
3.1.1 結(jié)合區(qū)組織形貌
3.1.2 遠(yuǎn)離結(jié)合區(qū)TA2及Q235組織形貌
3.1.3 晶粒尺寸及顯微硬度變化
3.2 退火時間對爆炸焊接TA2/Q235復(fù)合板組織及性能的影響
3.3 TA2/Q235爆炸復(fù)合板退火工藝制定
3.4 小結(jié)
4 服役溫度對TA2/Q235爆炸復(fù)合板組織及性能的影響研究
4.1 顯微組織分析
4.2 顯微硬度檢測
4.3 服役溫度下TA2/Q235爆炸復(fù)合板應(yīng)力分析
4.4 剪切性能測試
4.4.1 剪切強度
4.4.2 斷口形貌及元素分布
4.4.3 不同服役溫度下斷口分析
4.5 小結(jié)
5 服役條件下TA2/Q235爆炸復(fù)合板斷口分形表征及多重分形譜的建立
5.1 斷口分形維數(shù)建立
5.2 斷口多重分形譜的建立
5.3 剪切強度與斷口分形維數(shù)及多重分析譜間的關(guān)系
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對鋯-鈦-鋼爆炸復(fù)合板粘結(jié)性能影響[J]. 邱偉光,張伯君,業(yè)成,周彬彬,周昌玉. 稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[2]壓力容器用大厚度13MnNiMoR/S32168爆炸焊接金屬復(fù)合板及其生產(chǎn)工藝探討[J]. 馮健,李春陽,侯國亭,劉獻(xiàn)甫,胡曉東. 壓力容器. 2016(03)
[3]爆炸焊接的橋梁鋼-奧氏體鋼界面的組織特征[J]. 楊柳松. 熱處理. 2016(01)
[4]304/Q245R爆炸復(fù)合板結(jié)合界面的退火組織和硬度[J]. 張罡,林東升,姜岳峰. 焊接學(xué)報. 2015(09)
[5]鋁-鋁爆炸焊接界面剪切行為與斷口形貌關(guān)系研究[J]. 付艷恕,張賓賓,夏萌. 實驗力學(xué). 2015(02)
[6]爆炸焊接炸藥爆轟波與金屬復(fù)合板界面波生成機(jī)制研究[J]. 馮健,史和生,侯國亭,李春陽,王超,劉遠(yuǎn)華. 壓力容器. 2014(10)
[7]爆炸焊接界面成波機(jī)理[J]. 侯國亭,馮健,袁安富,王超. 爆破. 2013(04)
[8]爆炸焊接裝藥厚度可焊性窗口[J]. 史長根,洪津,劉影,楊曉強. 焊接學(xué)報. 2011(06)
[9]低爆速爆炸焊接炸藥的實驗研究[J]. 袁勝芳,李亞,陳秋宇,黃文堯. 煤礦爆破. 2010(02)
[10]不同熱處理制度對鈦-鋼復(fù)合板的影響[J]. 王小華. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(03)
本文編號:3186416
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