本文關(guān)鍵詞：U75V鋼軌鋼閃光對焊接頭微觀組織及疲勞斷裂機理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前,U75V鋼軌鋼是高速鐵路鋼軌的主要材料,通常采用閃光對焊進(jìn)行連接。鑒于疲勞斷裂是鋼軌焊接接頭的主要失效模式及為了保證鋼軌具有足夠的使用壽命,本文通過綜合考慮金相組織、顯微硬度、疲勞S-N曲線和疲勞斷口形貌研究了基于三種不同閃光對焊工藝參數(shù)的U75V鋼軌鋼閃光對焊接頭的疲勞性能。對鋼軌焊接接頭部分表面進(jìn)行超聲沖擊處理,研究了超聲沖擊處理前后焊接接頭疲勞斷裂機理的差異;基于高速列車鋼軌復(fù)雜的服役環(huán)境,進(jìn)行了超聲沖擊處理前后鋼軌焊接接頭的腐蝕疲勞研究,探索閃光對焊接頭在內(nèi)部缺陷和外部腐蝕雙重作用下的疲勞斷裂機制及超聲沖擊處理技術(shù)提高焊接接頭腐蝕疲勞性能的可行性。研究表明,頂鍛壓力顯著影響焊接接頭的疲勞性能,相對較高的頂鍛壓力有利于提高接頭的疲勞強度。經(jīng)人工海水腐蝕后,原始焊態(tài)接頭的疲勞壽命顯著降低。經(jīng)超聲沖擊處理后,接頭表層形成納米晶并產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力,此時接頭的疲勞壽命、耐磨性和耐腐蝕性都得到了一定程度的提高。具體研究結(jié)果:超聲沖擊態(tài)接頭的疲勞強度比原始焊態(tài)接頭的疲勞強度提高了23%;人工海水腐蝕態(tài)接頭與原始焊態(tài)接頭相比,其疲勞強度降低了13.5%;超聲沖擊腐蝕態(tài)接頭的疲勞強度比原始焊態(tài)接頭的疲勞強度僅降低了8%;超聲沖擊態(tài)接頭的耐磨性比原始焊態(tài)接頭的耐磨性提高了29%。焊接接頭的疲勞斷口分析表明:三種閃光對焊工藝參數(shù)下,斷裂于焊接接頭處的疲勞斷裂均具有顯著的脆性斷裂特征,斷裂于母材處的疲勞斷裂則具有韌性斷裂特征。除第I種閃光對焊工藝參數(shù)下的接頭疲勞斷口僅能觀察到兩個區(qū)域外(無明顯瞬時斷裂區(qū)),其它兩種參數(shù)下接頭的疲勞斷口均能觀察到疲勞斷口的三個典型區(qū)域。
【關(guān)鍵詞】：U75V鋼軌鋼 焊接接頭 超聲沖擊 疲勞斷裂機理
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG407
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 課題的研究背景和意義11-15
• 1.1.1 高速列車鋼軌焊接接頭疲勞性能研究的必要性11-12
• 1.1.2 高速列車鋼軌焊接接頭疲勞行為的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.1.3 強化焊接接頭表面性能的超聲表面納米化技術(shù)14-15
• 1.2 鋼軌的焊接方法15
• 1.2.1 幾種常用的鋼軌焊接方法比較15
• 1.2.2 鋼軌焊接方法的選擇15
• 1.3 閃光對焊工藝15-18
• 1.3.1 閃光對焊的工藝原理15-16
• 1.3.2 閃光對焊工藝的不同階段16-17
• 1.3.3 閃光對焊的特點17
• 1.3.4 閃光對焊的應(yīng)用17-18
• 1.4 影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的主要因素18-20
• 1.4.1 焊接缺陷的影響18-19
• 1.4.2 靜載強度的影響19
• 1.4.3 應(yīng)力集中的影響19
• 1.4.4 殘余應(yīng)力的影響19-20
• 1.5 金屬材料表面納米化技術(shù)20-23
• 1.5.1 材料表面納米表層的制備方法21
• 1.5.2 表面納米化對材料性能的影響21-23
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容23-25
• 第二章 試驗材料、方法及設(shè)備25-33
• 2.1 試驗材料25-26
• 2.2 試驗方法及設(shè)備26-30
• 2.2.1 閃光對焊工藝流程26-27
• 2.2.2 正火處理工藝27-28
• 2.2.3 超聲沖擊試驗28-29
• 2.2.4 腐蝕試驗29
• 2.2.5 疲勞試驗29-30
• 2.3 性能測試方法30-32
• 2.3.1 接頭微觀組織的分析方法30
• 2.3.2 接頭顯微硬度的分析方法30-31
• 2.3.3 納米表層的分析方法31
• 2.3.4 X射線衍射分析方法31
• 2.3.5 耐磨性分析方法31-32
• 2.3.6 疲勞斷口形貌分析方法32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 U75V鋼軌閃光對焊接頭顯微組織和硬度分析33-47
• 3.1 閃光對焊接頭的宏觀形貌33-34
• 3.2 閃光對焊接頭的金相組織特點34-40
• 3.2.1 第I種焊接接頭的金相組織34-35
• 3.2.2 第II種焊接接頭的金相組織35-36
• 3.2.3 第III種焊接接頭的金相組織36-37
• 3.2.4 第I種焊接接頭經(jīng)正火處理后的金相組織37-39
• 3.2.5 第II種焊接接頭經(jīng)正火處理后的金相組織39-40
• 3.3 閃光對焊接頭的顯微硬度特點40-44
• 3.3.1 第I種焊接接頭的顯微硬度分布40-41
• 3.3.2 第II種焊接接頭的顯微硬度分布41-42
• 3.3.3 第III種焊接接頭的顯微硬度分布42-43
• 3.3.4 第I種焊接接頭經(jīng)正火處理后的顯微硬度分布43
• 3.3.5 第II種焊接接頭經(jīng)正火后的顯微硬度分布43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-47
• 第四章 超聲沖擊改善焊接接頭力學(xué)性能研究47-55
• 4.1 超聲沖擊態(tài)接頭的宏觀形貌47-48
• 4.2 超聲沖擊態(tài)接頭的金相組織48-49
• 4.3 超聲沖擊處理細(xì)化接頭表層晶粒的機理分析49-51
• 4.4 超聲沖擊處理前后變形層的顯微硬度分析51-52
• 4.5 X射線衍射分析52-53
• 4.6 耐磨性分析53
• 4.7 本章小結(jié)53-55
• 第五章 U75V鋼軌閃光對焊接頭的疲勞斷裂機理55-75
• 5.1 疲勞S-N曲線及數(shù)據(jù)的分析方法55-56
• 5.1.1 S-N曲線基本概念55
• 5.1.2 疲勞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理55-56
• 5.2 疲勞實驗結(jié)果分析56-60
• 5.2.1 第I、II兩種工藝焊接接頭的疲勞實驗結(jié)果56-58
• 5.2.2 第III種工藝焊接接頭的疲勞實驗結(jié)果58-60
• 5.3 疲勞S-N曲線60-62
• 5.3.1 第I、II兩種工藝閃光對焊接頭的疲勞S-N曲線60
• 5.3.2 第III種工藝閃光對焊接頭的疲勞S-N曲線60-62
• 5.4 疲勞斷口分析62-74
• 5.4.1 第I種工藝原始焊態(tài)接頭的疲勞斷口分析63-65
• 5.4.2 第II種工藝原始焊態(tài)接頭的疲勞斷口分析65-67
• 5.4.3 第II種工藝腐蝕態(tài)接頭的疲勞斷口分析67-69
• 5.4.4 第III種工藝原始焊態(tài)、沖擊態(tài)接頭的疲勞斷口分析69-71
• 5.4.5 第III種工藝沖擊-腐蝕復(fù)合態(tài)接頭疲勞斷口分析71-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的項目經(jīng)驗和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 俞U

本文編號：463510