Q890高強(qiáng)鋼因具有優(yōu)異的韌性及強(qiáng)度,在工程機(jī)械中應(yīng)用廣泛。16mm中厚板Q890鋼焊接多采用多層多道電弧焊方式進(jìn)行,熱輸入量大,效率低。故本文針對16mm厚Q890高強(qiáng)鋼,分別采用高效、低熱輸入的激光自熔焊及激光填絲焊方法進(jìn)行連接,通過與多層多道電弧焊對比,分析焊接接頭組織形貌及其常規(guī)力學(xué)性能,獲得Q890高強(qiáng)鋼合適的激光焊接工藝,改善接頭組織性能。首先,采用多層多道電弧焊方法,需要焊前預(yù)熱和焊后熱處理,需要21道才能完成焊接,焊縫平均寬度15.4mm,熱影響區(qū)平均寬度為2.2mm,熱影響區(qū)淬硬傾向不明顯,焊縫成形良好,焊接速率低。其次,采用激光自熔焊方法進(jìn)行改進(jìn),單道一次成形,成形良好且無明顯缺陷。但焊縫和熱影響區(qū)平均寬度分別為15.4mm,2.9mm;熱影響區(qū)硬度最高約為465HV,最低為338HV;拉伸性能符合標(biāo)準(zhǔn),延伸率為10.0%;焊縫和熱影響區(qū)沖擊功分別為16.4J,18.5J。綜合分析,由于熱影響區(qū)較寬,調(diào)控效果不理想。最后采用多層激光填絲焊接方法進(jìn)一步改進(jìn),減少單道激光焊接熱輸入量。結(jié)果表明:2.5mm和5mm坡口激光填絲焊焊縫成形較好,熱影響區(qū)平均寬度分別為1.2m... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Q890低合金高強(qiáng)鋼母材組織

屈服強(qiáng)度為 900MPa，抗拉強(qiáng)度為 950MPa，與母材相當(dāng)。-40℃低溫標(biāo)準(zhǔn)沖擊47J，滿足母材沖擊功大于27J的標(biāo)準(zhǔn)。因此該焊絲的常規(guī)力學(xué)性能和母材相當(dāng)夠較好的與母材匹配，獲取綜合性能優(yōu)異的焊接接頭。表 2-3 伯樂 X90 焊絲的化學(xué)成分(wt.%)與力學(xué)性能Table2-3 Chemical composition and mechanical properties of X90 filling wireC Mn Cr Si Ni Mo Rm(MPa) Rp0.2(MPa) -40℃Ak(J)0.10 1.80 0.35 0.80 2.30 0.60 950 900 47.2 試驗方法.2.1 激光焊接試驗光纖激光焊接系統(tǒng)主要由KUKA機(jī)器人、光纖激光器、送絲系統(tǒng)等部分構(gòu)成圖 2-2 所示。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文絲后保護(hù)的焊接方式，如圖 2-3 所示。光纖激光器為0kW 級光纖激光器 IPG-10000，最大功率為 10kW，設(shè)，操作方便，可以滿足激光自熔焊和激光填絲焊的試送絲機(jī)型號為 Fronius TransPuls Synergic 5000，送絲穩(wěn)絲焊對于送絲設(shè)備精確性的要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱輸入對1200MPa級HSLA鋼焊縫組織性能的影響[J]. 徐彬,馬成勇,李莉,肖曉明,王劍鋒.  材料研究學(xué)報. 2017(02)
[2]采用TMCP技術(shù)的低碳低合金高強(qiáng)鋼生產(chǎn)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 李大趙,索志光,崔天燮,孟傳峰.  鋼鐵研究學(xué)報. 2016(01)
[3]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國機(jī)械工程. 2015(17)
[4]Q690E高強(qiáng)鋼窄間隙MAG立焊工藝[J]. 陸漢忠,張華軍,蘭虎,賈小磊,趙德龍.  造船技術(shù). 2015(04)
[5]后熱溫度對1000MPa級高強(qiáng)鋼焊縫組織與性能的影響[J]. 安同邦,田志凌,單際國,彭云,魏金山,崔冰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2015(04)
[6]硼對低合金高強(qiáng)鋼大熱輸入焊縫韌性的影響[J]. 阿榮,趙琳,潘川,田志凌.  機(jī)械工程學(xué)報. 2014(24)
[7]熱輸入對低合金高強(qiáng)鋼超窄間隙焊接熱影響區(qū)組織和性能的影響[J]. 趙璇,張富巨.  電焊機(jī). 2013(09)
[8]Q890鋼焊接熱模擬研究[J]. 李登輝,駱傳中,谷建軍,李福永,魏金山,文九巴.  焊接技術(shù). 2013(08)
[9]厚板不銹鋼激光填絲多道焊的接頭組織分析[J]. 王柏平,趙勇,黃堅.  中國激光. 2013(02)
[10]錳替代中鉻合金鑄鋼中鎳和鉬的研究[J]. 王海艷,鄭開宏,農(nóng)登.  鑄造. 2012(11)

碩士論文
[1]高強(qiáng)度鋼激光電弧復(fù)合焊接研究[D]. 周續(xù).長春理工大學(xué) 2008



本文編號：3503270