工程構(gòu)件在服役過程中由于承載及環(huán)境因素影響會形成應(yīng)力腐蝕裂紋等缺陷,為了提高其安全可靠性,延長其服役期限,需要在失穩(wěn)擴(kuò)展前對裂紋進(jìn)行修復(fù)。雙相不銹鋼構(gòu)件在常規(guī)焊接修復(fù)時,可能出現(xiàn)相比例失衡和有害相析出等問題,大幅降低構(gòu)件性能,而攪拌摩擦加工修復(fù)由于其固相修復(fù)的本質(zhì)可以有效避免這些問題。本文對5mm厚的2507雙相不銹鋼進(jìn)行攪拌摩擦加工試驗(yàn),優(yōu)化設(shè)計(jì)了高熔點(diǎn)攪拌摩擦加工焊具,揭示了攪拌頭磨損行為,分析了加工工藝參數(shù)對加工區(qū)組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和耐蝕性能的影響,并研究了組織演變機(jī)制及其與性能的聯(lián)系,為獲得優(yōu)質(zhì)加工區(qū)域及進(jìn)一步的加工修復(fù)提供理論指導(dǎo)。針對雙相不銹鋼材料特性,基于實(shí)現(xiàn)加工及減少磨損的條件下,完成了焊具材料及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),最終選用分體式設(shè)計(jì)并采用W-25Re作為攪拌頭材料。加工工藝參數(shù)的改變使得攪拌頭與材料的熱力相互作用發(fā)生改變,加工溫度場分布和主軸扭矩得以改變。隨著攪拌頭與材料之間的作用增強(qiáng),加工峰值溫度增加,材料塑化程度得以增加,從而導(dǎo)致加工過程中主軸扭矩降低。在加工過程中,攪拌針的磨損主要發(fā)生在初次下扎階段,且在后續(xù)加工時逐漸趨于自優(yōu)化形態(tài),其磨損形式主要為擴(kuò)散磨損和粘結(jié)磨... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

攪拌摩擦加工原理圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-鋼復(fù)合板的補(bǔ)焊修復(fù)不應(yīng)大于兩次。圖1-2補(bǔ)焊接頭微觀組織[12](a)三次補(bǔ)焊；(b)四次補(bǔ)焊Aghaali等人[14]研究了焊條電弧焊修復(fù)對316L不銹鋼力學(xué)性能和耐蝕性能的影響。重復(fù)焊接修復(fù)使δ鐵素體向細(xì)短鐵素體析出物轉(zhuǎn)變，鐵素體含量的減小降低了熱影響區(qū)的硬度；在多次修復(fù)后，接頭拉伸強(qiáng)度仍高于母材，而熱影響區(qū)的沖擊韌性和耐點(diǎn)蝕性出現(xiàn)了明顯的降低。Lin等人[15]采用焊條電弧焊對304L不銹鋼開展了補(bǔ)焊工藝試驗(yàn)，同樣發(fā)現(xiàn)補(bǔ)焊接頭中熱影響區(qū)的沖擊韌性和耐點(diǎn)蝕性要明顯低于母材，如圖1-3所示。圖1-3不同區(qū)域腐蝕形貌[15](a)母材；(b)熱影響區(qū)高黨尋等人[16]采用CO2氣體保護(hù)焊對清華大學(xué)1922級噴水塔進(jìn)行焊接修補(bǔ)，采用H08Mn2SiA焊絲，并采用小規(guī)范參數(shù)及斷續(xù)焊減小焊接應(yīng)變和應(yīng)力，完成了其高品質(zhì)的補(bǔ)焊修復(fù)，且在后續(xù)服役過程中沒有發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。王成文等人[17]采用混合氣體保護(hù)焊(80%Ar+20%)對腐蝕磨損嚴(yán)重的鑄軋輥表面進(jìn)行堆焊，焊后探傷檢測結(jié)果表明，修復(fù)部位未發(fā)現(xiàn)裂紋、剝離、夾渣等缺陷。Das等人[18]采用鎢極氣體保護(hù)焊對損傷的馬氏體不銹鋼渦輪葉片進(jìn)行修復(fù)試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，通過采用ER16-8-2和ER410組合焊絲可以得到與母材成分及

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-鋼復(fù)合板的補(bǔ)焊修復(fù)不應(yīng)大于兩次。圖1-2補(bǔ)焊接頭微觀組織[12](a)三次補(bǔ)焊；(b)四次補(bǔ)焊Aghaali等人[14]研究了焊條電弧焊修復(fù)對316L不銹鋼力學(xué)性能和耐蝕性能的影響。重復(fù)焊接修復(fù)使δ鐵素體向細(xì)短鐵素體析出物轉(zhuǎn)變，鐵素體含量的減小降低了熱影響區(qū)的硬度；在多次修復(fù)后，接頭拉伸強(qiáng)度仍高于母材，而熱影響區(qū)的沖擊韌性和耐點(diǎn)蝕性出現(xiàn)了明顯的降低。Lin等人[15]采用焊條電弧焊對304L不銹鋼開展了補(bǔ)焊工藝試驗(yàn)，同樣發(fā)現(xiàn)補(bǔ)焊接頭中熱影響區(qū)的沖擊韌性和耐點(diǎn)蝕性要明顯低于母材，如圖1-3所示。圖1-3不同區(qū)域腐蝕形貌[15](a)母材；(b)熱影響區(qū)高黨尋等人[16]采用CO2氣體保護(hù)焊對清華大學(xué)1922級噴水塔進(jìn)行焊接修補(bǔ)，采用H08Mn2SiA焊絲，并采用小規(guī)范參數(shù)及斷續(xù)焊減小焊接應(yīng)變和應(yīng)力，完成了其高品質(zhì)的補(bǔ)焊修復(fù)，且在后續(xù)服役過程中沒有發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。王成文等人[17]采用混合氣體保護(hù)焊(80%Ar+20%)對腐蝕磨損嚴(yán)重的鑄軋輥表面進(jìn)行堆焊，焊后探傷檢測結(jié)果表明，修復(fù)部位未發(fā)現(xiàn)裂紋、剝離、夾渣等缺陷。Das等人[18]采用鎢極氣體保護(hù)焊對損傷的馬氏體不銹鋼渦輪葉片進(jìn)行修復(fù)試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，通過采用ER16-8-2和ER410組合焊絲可以得到與母材成分及

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3540725