海工高強(qiáng)鋼激光電弧復(fù)合焊接工藝、性能及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-10 18:07
高強(qiáng)鋼作為海洋工程裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料,廣泛應(yīng)用于鉆井平臺(tái)、海底管道、風(fēng)電安裝船等。通常高強(qiáng)鋼之間的連接采用電弧焊接,雖然傳統(tǒng)的電弧焊接具有生產(chǎn)成本低、焊接工藝成熟等特點(diǎn),但其也存在焊前準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、焊接熱輸入量大、焊接變形大等缺點(diǎn),這些缺點(diǎn)使電弧焊接難以滿足當(dāng)今對(duì)高強(qiáng)鋼提出的焊接要求。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是一種高效、新型的焊接方法,它能夠充分發(fā)揮兩種焊接熱源的優(yōu)點(diǎn),可以有效解決電弧焊接帶來(lái)的問(wèn)題,在中、厚板的焊接上具有更明顯的優(yōu)勢(shì),因此復(fù)合焊接技術(shù)在海工高強(qiáng)鋼的焊接領(lǐng)域具有十分樂(lè)觀的應(yīng)用前景。本文采用激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)對(duì)15 mm厚海工高強(qiáng)鋼(NV E690)板對(duì)接接頭進(jìn)行焊接,通過(guò)改變焊接層數(shù)、激光功率、電弧功率、焊接速度等參數(shù)研究其對(duì)焊縫成型和焊縫質(zhì)量的影響,確定了合適的雙道焊復(fù)合焊接工藝參數(shù)。如:第一道:激光功率4 k W,電弧電流250 A,電弧電壓28.5 V,焊接速度0.6 m/min;第二道:激光功率1.5k W,電弧電流300 A,電弧電壓31 V,焊接速度0.6 m/min。采用雙道復(fù)合焊能夠獲得較為理想的焊接接頭,沒(méi)有咬邊、表面裂紋、未焊透等宏觀焊接缺陷。分析了...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及選題意義
1.2 復(fù)合焊接概述
1.2.1 復(fù)合焊接基本原理
1.2.2 復(fù)合焊接特點(diǎn)
1.2.3 復(fù)合焊接的組合形式及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4 復(fù)合焊接應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)概述
1.3.1 超聲沖擊強(qiáng)化概念
1.3.2 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)特點(diǎn)
1.3.3 超聲沖擊強(qiáng)化國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 論文研究?jī)?nèi)容
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
第二章 激光-MIG復(fù)合焊接試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)過(guò)程
2.2.1 復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)
2.2.2 焊縫缺陷檢查
2.2.3 金相微觀組織觀察
2.2.4 顯微硬度測(cè)試
2.2.5 拉伸、沖擊和彎曲測(cè)試
2.3 本章小結(jié)
第三章 激光-MIG復(fù)合焊接工藝研究
3.1 激光-電弧復(fù)合單道焊
3.1.1 單道焊焊接工藝參數(shù)
3.1.2 宏觀形貌分析
3.2 激光-電弧復(fù)合雙道焊
3.2.1 雙道焊焊接工藝參數(shù)
3.2.2 宏觀形貌分析
3.3 內(nèi)部缺陷分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 激光-MIG復(fù)合焊接接頭微觀組織分析
4.1 復(fù)合焊接接頭組織宏觀特征
4.2 復(fù)合焊接接頭組織微觀特征
4.3 激光焊接接頭組織宏觀特征
4.4 激光焊接接頭組織微觀特征
4.5 本章小結(jié)
第五章 激光-MIG復(fù)合焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)
5.1 復(fù)合焊接接頭顯微硬度分布
5.2 復(fù)合焊接接頭拉伸性能
5.3 復(fù)合焊接接頭沖擊韌性
5.4 復(fù)合焊接接頭彎曲強(qiáng)度
5.5 本章小結(jié)
第六章 超聲沖擊改善焊接接頭性能
6.1 超聲沖擊試驗(yàn)方案
6.1.1 超聲沖擊處理工藝
6.1.2 金相組織觀察和顯微硬度測(cè)量
6.1.3 殘余應(yīng)力測(cè)量
6.1.4 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)
6.2 超聲沖擊對(duì)焊接頭組織的影響
6.3 超聲沖擊對(duì)焊接接頭硬度的影響
6.4 超聲沖擊對(duì)焊接接頭殘余應(yīng)力的影響規(guī)律
6.5 超聲沖擊對(duì)焊接接頭慢應(yīng)力腐蝕性能影響
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲沖擊處理對(duì)大厚度高強(qiáng)鋼焊接接頭抗拉強(qiáng)度的影響[J]. 黃廷尊,楊中娜,吳文烈,劉川. 機(jī)械工程材料. 2016(11)
[2]排布方式對(duì)鋁合金激光-MIG復(fù)合橫向焊接特性的影響[J]. 陳彥賓,雷正龍,楊雨禾,陳曦,李穎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]實(shí)時(shí)超聲沖擊消減焊接殘余應(yīng)力[J]. 賀文雄,肖昌輝,史菲,趙洪運(yùn),李思昊,易傳佩. 焊接學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]超聲沖擊細(xì)化FGH95鎳基高溫合金激光熔覆層組織[J]. 戚永愛(ài),趙劍峰,謝德巧,李悅. 焊接學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]高功率光纖激光-TIG復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李飛,鄒江林,孔曉芳,吳世凱,肖榮詩(shī). 中國(guó)激光. 2014(05)
[6]中國(guó)海工起重設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)面臨巨大發(fā)展機(jī)遇[J]. 李曉斌. 機(jī)械制造. 2012(05)
[7]超聲沖擊處理改善22SiMn2TiB鋼焊接接頭的疲勞性能[J]. 葉雄林,朱有利,馬麗麗,李占明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(08)
[8]激光-TIG復(fù)合焊接熱源機(jī)理研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 夏源,宋永倫,胡坤平,楊曉紅. 焊接. 2008(12)
[9]海洋平臺(tái)用鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 狄國(guó)標(biāo),劉振宇,郝利強(qiáng),劉相華. 機(jī)械工程材料. 2008(08)
[10]鋁合金激光-鎢極氬弧雙面焊的焊接特性[J]. 陳彥賓,苗玉剛,李俐群,吳林. 中國(guó)激光. 2007(12)
博士論文
[1]CO2激光—電弧復(fù)合焊接工藝、機(jī)理及質(zhì)量控制規(guī)律研究[D]. 高明.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]耐候鋼SMA490BW激光-MAG電孤復(fù)合焊接工藝研究[D]. 榮豪.西南交通大學(xué) 2015
[2]激光—MIG電弧復(fù)合焊接基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[D]. 王治宇.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3705060
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及選題意義
1.2 復(fù)合焊接概述
1.2.1 復(fù)合焊接基本原理
1.2.2 復(fù)合焊接特點(diǎn)
1.2.3 復(fù)合焊接的組合形式及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4 復(fù)合焊接應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)概述
1.3.1 超聲沖擊強(qiáng)化概念
1.3.2 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)特點(diǎn)
1.3.3 超聲沖擊強(qiáng)化國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 論文研究?jī)?nèi)容
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
第二章 激光-MIG復(fù)合焊接試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)過(guò)程
2.2.1 復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)
2.2.2 焊縫缺陷檢查
2.2.3 金相微觀組織觀察
2.2.4 顯微硬度測(cè)試
2.2.5 拉伸、沖擊和彎曲測(cè)試
2.3 本章小結(jié)
第三章 激光-MIG復(fù)合焊接工藝研究
3.1 激光-電弧復(fù)合單道焊
3.1.1 單道焊焊接工藝參數(shù)
3.1.2 宏觀形貌分析
3.2 激光-電弧復(fù)合雙道焊
3.2.1 雙道焊焊接工藝參數(shù)
3.2.2 宏觀形貌分析
3.3 內(nèi)部缺陷分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 激光-MIG復(fù)合焊接接頭微觀組織分析
4.1 復(fù)合焊接接頭組織宏觀特征
4.2 復(fù)合焊接接頭組織微觀特征
4.3 激光焊接接頭組織宏觀特征
4.4 激光焊接接頭組織微觀特征
4.5 本章小結(jié)
第五章 激光-MIG復(fù)合焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)
5.1 復(fù)合焊接接頭顯微硬度分布
5.2 復(fù)合焊接接頭拉伸性能
5.3 復(fù)合焊接接頭沖擊韌性
5.4 復(fù)合焊接接頭彎曲強(qiáng)度
5.5 本章小結(jié)
第六章 超聲沖擊改善焊接接頭性能
6.1 超聲沖擊試驗(yàn)方案
6.1.1 超聲沖擊處理工藝
6.1.2 金相組織觀察和顯微硬度測(cè)量
6.1.3 殘余應(yīng)力測(cè)量
6.1.4 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)
6.2 超聲沖擊對(duì)焊接頭組織的影響
6.3 超聲沖擊對(duì)焊接接頭硬度的影響
6.4 超聲沖擊對(duì)焊接接頭殘余應(yīng)力的影響規(guī)律
6.5 超聲沖擊對(duì)焊接接頭慢應(yīng)力腐蝕性能影響
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲沖擊處理對(duì)大厚度高強(qiáng)鋼焊接接頭抗拉強(qiáng)度的影響[J]. 黃廷尊,楊中娜,吳文烈,劉川. 機(jī)械工程材料. 2016(11)
[2]排布方式對(duì)鋁合金激光-MIG復(fù)合橫向焊接特性的影響[J]. 陳彥賓,雷正龍,楊雨禾,陳曦,李穎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]實(shí)時(shí)超聲沖擊消減焊接殘余應(yīng)力[J]. 賀文雄,肖昌輝,史菲,趙洪運(yùn),李思昊,易傳佩. 焊接學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]超聲沖擊細(xì)化FGH95鎳基高溫合金激光熔覆層組織[J]. 戚永愛(ài),趙劍峰,謝德巧,李悅. 焊接學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]高功率光纖激光-TIG復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李飛,鄒江林,孔曉芳,吳世凱,肖榮詩(shī). 中國(guó)激光. 2014(05)
[6]中國(guó)海工起重設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)面臨巨大發(fā)展機(jī)遇[J]. 李曉斌. 機(jī)械制造. 2012(05)
[7]超聲沖擊處理改善22SiMn2TiB鋼焊接接頭的疲勞性能[J]. 葉雄林,朱有利,馬麗麗,李占明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(08)
[8]激光-TIG復(fù)合焊接熱源機(jī)理研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 夏源,宋永倫,胡坤平,楊曉紅. 焊接. 2008(12)
[9]海洋平臺(tái)用鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 狄國(guó)標(biāo),劉振宇,郝利強(qiáng),劉相華. 機(jī)械工程材料. 2008(08)
[10]鋁合金激光-鎢極氬弧雙面焊的焊接特性[J]. 陳彥賓,苗玉剛,李俐群,吳林. 中國(guó)激光. 2007(12)
博士論文
[1]CO2激光—電弧復(fù)合焊接工藝、機(jī)理及質(zhì)量控制規(guī)律研究[D]. 高明.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]耐候鋼SMA490BW激光-MAG電孤復(fù)合焊接工藝研究[D]. 榮豪.西南交通大學(xué) 2015
[2]激光—MIG電弧復(fù)合焊接基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[D]. 王治宇.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3705060
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