301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-27 16:17
本文關(guān)鍵詞:301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本論文以301LN不銹鋼為研究對(duì)象,N元素的加入減弱甚至消除了不銹鋼焊接接頭的晶間腐蝕,是目前制造輕量化軌道客車的主要材料。論文研究了激光焊接301LN焊接金屬的凝固模式和微觀組織;為了增強(qiáng)搭接非熔透激光垂直焊接結(jié)構(gòu)的拉伸塑性及疲勞強(qiáng)度,本論文探索研究了激光焊接傾斜焊縫結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)和疲勞性能,并對(duì)比垂直焊縫分析了傾斜焊縫對(duì)焊接結(jié)構(gòu)斷裂塑性和疲勞強(qiáng)度的影響,文中所涉及到的板材材料分別為1.5mm301L-HT,2.0mm301L-DLT及0.8mm301L-DLT板材;試驗(yàn)研究表明,激光斜焊接焊縫組織由奧氏體A和占-鐵素體組成,焊縫柱狀晶是以δ-鐵素體為初晶相的FA模式,組織均勻、尺寸小于10um;熱影響區(qū)域小,熔合線明顯,無縮孔縮松等缺陷;焊縫中δ-鐵素體的含量隨著位置不同而發(fā)生改變,中心局部區(qū)域占-鐵素體的含量較低;在研究的4種激光焊接結(jié)構(gòu)中,1.5+0.8組合的拉伸塑性量最大,接近20mm,其余三種組合斷裂位移較;焊接試件的拉伸變形,均集中在焊縫界面附近區(qū)域,且非熔透下板焊縫的變形量大于熔透上板焊縫的塑性變形,當(dāng)其塑性變形量較大,界面剪切應(yīng)力超過焊縫界面的剪切強(qiáng)度時(shí),發(fā)生剪切斷裂;相比于垂直焊縫結(jié)構(gòu),傾斜焊縫試樣的拉伸塑性和斷裂強(qiáng)度均有一定程度的提高;四種激光傾斜焊接結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂均發(fā)生在非熔透下板,宏觀斷口呈現(xiàn)疲勞源區(qū)、擴(kuò)展區(qū)、及最后的瞬斷區(qū)三部分,且疲勞裂紋萌生壽命占整個(gè)疲勞總壽命的絕大部分;裂紋擴(kuò)展微觀斷裂機(jī)理為穿晶和晶間混合斷裂模式;與垂直焊接疲勞性能相比,傾斜激光焊接結(jié)構(gòu)改變了疲勞裂紋擴(kuò)展路徑,增加了疲勞裂紋擴(kuò)展阻力,疲勞性能得到明顯提高;傾斜焊縫結(jié)構(gòu)在一定程度上增強(qiáng)了焊接結(jié)構(gòu)的拉伸性能及疲勞性能,提高了車體的安全性,在車體應(yīng)用中具有可行性。
【關(guān)鍵詞】:非熔透激光焊接 傾斜焊縫 凝固模式 拉伸性能 疲勞性能
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG456.7
【目錄】:
- 致謝5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-12
- 1 緒論12-25
- 1.1 研究目的與意義12-13
- 1.2 不銹鋼客車車體材料13-14
- 1.3 不銹鋼客車的傳統(tǒng)焊接技術(shù)14-17
- 1.3.1 不銹鋼客車電阻焊凝固模式和可焊性14-16
- 1.3.2 不銹鋼客車電弧焊16-17
- 1.4 不銹鋼客車的激光焊接技術(shù)17-21
- 1.4.1 激光焊接技術(shù)的原理及特點(diǎn)17-19
- 1.4.2 不銹鋼客車激光焊接凝固模式和可焊性19
- 1.4.3 激光焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響19-20
- 1.4.4 激光焊接技術(shù)的發(fā)展20-21
- 1.5 搭接焊接結(jié)構(gòu)的失效機(jī)制21-23
- 1.5.1 搭接電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的過載失效模式21
- 1.5.2 搭接電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂機(jī)制21-22
- 1.5.3 搭接激光焊接結(jié)構(gòu)的過載失效模式22
- 1.5.4 搭接激光焊接結(jié)構(gòu)的疲勞失效模式22-23
- 1.6 論文研究?jī)?nèi)容23-25
- 2 試驗(yàn)材料及方法25-29
- 2.1 試驗(yàn)材料25
- 2.2 試樣制備25-26
- 2.3 分析試驗(yàn)方法26-27
- 2.3.1 冶金分析試樣的切割與制備26-27
- 2.3.2 焊接接頭的斷裂分析方法27
- 2.4 拉伸試驗(yàn)27
- 2.5 疲勞試驗(yàn)27-28
- 2.6 本章小結(jié)28-29
- 3 搭接非熔透激光斜焊接頭冶金分析29-47
- 3.1 搭接激光斜焊接頭結(jié)構(gòu)29-30
- 3.2 搭接激光斜焊的凝固模式30-34
- 3.3 301LN激光斜焊接頭的凝固模式和微觀組織34-38
- 3.3.1 301LN激光斜焊接頭的凝固模式34-37
- 3.3.2 301LN激光斜焊接頭的微觀組織37-38
- 3.4 301LN激光斜焊接頭的EDS分析38-41
- 3.4.1 301LN激光斜焊接頭的宏觀EDS分析38-40
- 3.4.2 301LN激光斜焊接頭的微區(qū)成分分析40-41
- 3.5 搭接激光斜焊接硬度分布41-45
- 3.6 搭接激光焊接缺陷的產(chǎn)生及防止措施45
- 3.7 本章小結(jié)45-47
- 4 搭接非熔透激光斜焊接拉伸性能47-63
- 4.1 搭接激光斜焊接拉伸曲線47-48
- 4.2 搭接激光斜焊接斷裂分析48-54
- 4.2.1 拉伸斷裂模式分析49
- 4.2.2 拉伸斷裂斷口分析49-51
- 4.2.3 拉伸斷裂塑性變形51-54
- 4.3 板材組合及焊縫結(jié)構(gòu)對(duì)拉伸性能的影響54-56
- 4.4 傾斜焊與垂直焊拉伸性能對(duì)比分析56-60
- 4.5 傾斜焊與電阻點(diǎn)焊拉伸性能對(duì)比分析60-62
- 4.6 本章小結(jié)62-63
- 5 搭接非熔透激光斜焊接疲勞性能63-79
- 5.1 疲勞試驗(yàn)方法63-64
- 5.2 疲勞數(shù)據(jù)處理64
- 5.3 激光疲勞性能對(duì)比64-69
- 5.3.1 1.5+1.5_301L-HT傾斜與垂直焊接疲勞性能64-65
- 5.3.2 2.0+2.0_301L-DLT傾斜與垂直焊接疲勞性能65-66
- 5.3.3 1.5_301L-HT+2.0_301L-DLT傾斜與垂直焊接疲勞性能66-67
- 5.3.4 1.5_301L-HT+0.8_301L-DLT傾斜與垂直焊接疲勞性能67-69
- 5.4 疲勞斷裂分析69-76
- 5.4.1 斷裂模式69-70
- 5.4.2 疲勞斷口70-75
- 5.4.3 討論分析75-76
- 5.5 板材組合與焊縫結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞斷裂的影響76-77
- 5.6 本章小結(jié)77-79
- 6 結(jié)論與展望79-81
- 6.1 結(jié)論79-80
- 6.2 展望80-81
- 參考文獻(xiàn)81-85
- 作者簡(jiǎn)歷85-87
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87
【相似文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王夏莉;301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究[D];北京交通大學(xué);2016年
本文關(guān)鍵詞:301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):330977
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/330977.html
最近更新
教材專著