本文關(guān)鍵詞：B-HARD360CFA耐磨鋼GMAW接頭裂紋及顯微組織研究

  更多相關(guān)文章： 高強(qiáng)耐磨鋼 低強(qiáng)匹配 焊接冷裂紋 顯微硬度 顯微組織

【摘要】：我國工程機(jī)械制造行業(yè)正在向“高端、高科技、高附加值”方向發(fā)展,這也對(duì)工程機(jī)械提出了減輕自重,節(jié)能減排,提高強(qiáng)度和耐磨性的要求。因此,1200MPa高強(qiáng)度耐磨鋼板逐漸應(yīng)用到挖掘機(jī)鏟斗當(dāng)中,這也對(duì)高強(qiáng)耐磨鋼的焊接技術(shù)提出了更高的要求。1200MPa高強(qiáng)耐磨鋼淬硬性大,有較強(qiáng)的冷裂紋傾向,焊接中容易出現(xiàn)冷裂紋和脆性斷裂等缺陷。本文采用熔化極氣體保護(hù)焊配合500MPa焊絲焊接挖掘機(jī)鏟斗用抗拉強(qiáng)度為1200MPa的B-HARD360CFA耐磨鋼,焊前不預(yù)熱,焊后不進(jìn)行熱處理,針對(duì)焊接接頭裂紋、熱影響區(qū)顯微硬度及淬硬組織和熔合區(qū)與焊縫區(qū)顯微組織進(jìn)行研究,分析焊接材料、焊接工藝條件對(duì)焊接接頭組織及冷裂紋傾向的影響,進(jìn)而降低B-HARD360CFA耐磨鋼焊接接頭冷裂紋傾向,提高焊接接頭質(zhì)量。通過斜y形坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)研究焊絲強(qiáng)度級(jí)別、熱輸入對(duì)B-HARD360CFA耐磨鋼GMAW接頭冷裂紋傾向的影響。在名義強(qiáng)度匹配系數(shù)為0.42條件下,不同焊接熱輸入(9.7-45.2kJ/cm)下,未發(fā)現(xiàn)表面裂紋,斷面裂紋率均低于20%,表明低強(qiáng)匹配焊絲有效減小了焊接接頭冷裂傾向。當(dāng)熱輸入控制在11.7-16.5kJ/cm時(shí),斷面裂紋率小于10%。采用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)觀察焊接裂紋的萌生及擴(kuò)展,發(fā)現(xiàn)裂紋均起源于熔合區(qū),沿著熔合線延伸一段距離后自行終止延伸,并有少量微觀裂紋向焊縫區(qū)延伸。通過顯微硬度測(cè)試和金相組織研究熱影響區(qū)顯微硬度與淬火粗晶區(qū)(CGHAZ)淬硬組織。試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)熱輸入高于12.3kJ/cm時(shí),熱影響區(qū)最高硬度值均低于國際焊接學(xué)會(huì)(IIW)建議的280HV；當(dāng)熱輸入小于16.5kJ/cm時(shí),B-HARD360CFA耐磨鋼回火軟化區(qū)長度均小于3mm,低于板厚的25%。當(dāng)熱輸入高于19.7kJ/cm時(shí),CGHAZ中出現(xiàn)網(wǎng)狀分布的組織,熱影響區(qū)韌性下降,冷裂傾向升高。通過觀察分析焊接接頭焊縫區(qū)與熔合區(qū)顯微組織特征,分析焊接熱輸入,焊縫夾雜物對(duì)焊縫區(qū)及熔合區(qū)組織形態(tài)與分布的影響,進(jìn)而分析顯微組織分布與接頭冷裂傾向的關(guān)系。焊縫區(qū)組織是由細(xì)小的AF和板條狀分布的PF構(gòu)成,焊接熱輸入可以有效控制二者的占比以及晶粒尺寸,當(dāng)熱輸入大于19.7kJ/cm,焊縫區(qū)中PF比例開始大于50%,裂紋率升高。當(dāng)熱輸入升高到19.7kJ/cm以上,熔合區(qū)出現(xiàn)連續(xù)條狀組織。當(dāng)熱輸入升高至24.9kJ/cm,熱影響區(qū)中PF相互連接成網(wǎng)狀,并與焊縫區(qū)中的PF,以及熱影響區(qū)CGHAZ中的PF相互連接。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)耐磨鋼 低強(qiáng)匹配 焊接冷裂紋 顯微硬度 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG457.11
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 研究目的及意義13-14
• 1.2 課題背景及1200MPa高強(qiáng)耐磨鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.3 1200MPa高強(qiáng)耐磨鋼的焊接研究現(xiàn)狀16-24
• 1.3.1 高強(qiáng)耐磨鋼焊接工藝的進(jìn)展16-21
• 1.3.2 高強(qiáng)耐磨鋼焊接中的主要問題21-24
• 1.4 本課題研究內(nèi)容與特色24-27
• 1.4.1 本課題主要研究內(nèi)容24
• 1.4.2 本課題研究特色24-27
• 第2章 試驗(yàn)材料及研究方法27-37
• 2.1 試驗(yàn)材料27-29
• 2.1.1 試驗(yàn)?zāi)覆?/span>27-28
• 2.1.2 焊接材料28-29
• 2.2 焊接工藝及參數(shù)29-30
• 2.3 試驗(yàn)及研究方法30-36
• 2.3.1 斜y形坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)30-32
• 2.3.2 顯微組織及硬度研究32-33
• 2.3.3 力學(xué)性能試驗(yàn)33-35
• 2.3.4 掃描電鏡(SEM)分析35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 B-HARD360CFA耐磨鋼接頭裂紋敏感性研究37-49
• 3.1 B-HARD360CFA鋼斜y形坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)參數(shù)及試驗(yàn)結(jié)果37-40
• 3.2 B-HARD360CFA鋼焊接冷裂紋宏觀和微觀形貌分析40-44
• 3.2.1 焊接冷裂紋宏觀形貌分析40-41
• 3.2.2 焊接冷裂紋微觀形貌分析41-44
• 3.3 B-HARD360CFA鋼焊接接頭冷裂紋的影響因素44-48
• 3.3.1 低強(qiáng)匹配對(duì)焊接冷裂紋的影響44-46
• 3.3.2 工藝條件及參數(shù)對(duì)焊接冷裂紋的影響46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 B-HARD360CFA鋼熱影響區(qū)淬硬性及顯微組織分析49-61
• 4.1 B-HARD360CFA鋼熱影響區(qū)顯微硬度49-54
• 4.1.1 低強(qiáng)匹配熱影響區(qū)顯微硬度特征49-52
• 4.1.2 焊接熱輸入對(duì)熱影響區(qū)硬度的影響52-54
• 4.2 B-HARD360CFA鋼熱影響區(qū)淬硬組織54-59
• 4.2.1 低強(qiáng)匹配熱影響區(qū)顯微組織特征54-57
• 4.2.2 焊接熱輸入對(duì)熱影響區(qū)淬硬組織的影響57-59
• 4.3 熱影響區(qū)最高硬度與焊接冷裂紋的關(guān)系59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 B-HARD360CFA鋼焊縫及熔合區(qū)顯微組織分析61-71
• 5.1 低強(qiáng)匹配焊縫區(qū)顯微組織特征61-65
• 5.1.1 焊接熱輸入對(duì)焊縫區(qū)顯微組織的影響61-63
• 5.1.2 針狀鐵素體與焊接冷裂紋關(guān)系分析63-65
• 5.2 低強(qiáng)匹配熔合區(qū)顯微組織特征65-69
• 5.2.1 焊接熱輸入對(duì)熔合區(qū)顯微組織的影響65-67
• 5.2.2 熔合區(qū)組織分布與焊接冷裂紋關(guān)系分析67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第6章 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80-81
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯請(qǐng)況表81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅麗軍;;國外高強(qiáng)度耐磨鋼生產(chǎn)概述[J];柳鋼科技;2009年S1期

2 劉軍剛;袁林;王瑋;劉寧;;耐磨鋼生產(chǎn)研究現(xiàn)狀與分析[J];山東冶金;2011年02期

3 ;羅奇再添瑞克斯耐磨鋼新品種[J];建筑機(jī)械;2013年10期

4 黃金;;羅奇新推增厚型瑞克斯耐磨鋼[J];工程機(jī)械;2013年07期

5 肖學(xué)民,陳漢英;稀土耐磨鋼在大型切紙刀上的應(yīng)用[J];金屬熱處理;1994年10期

6 王祝堂;整體硬化耐磨鋼球通過鑒定[J];有色設(shè)備;1994年04期

7 ;變質(zhì)潔凈耐磨鋼[J];技術(shù)與市場(chǎng);2003年01期

8 仝健民;耐磨鋼研究進(jìn)展[J];水利電力機(jī)械;2003年02期

9 朱紹峰,程正勇;中錳鑄態(tài)耐磨鋼的沖擊磨損性能[J];熱加工工藝;2004年02期

10 王彥鳳;邱常明;張貴杰;;耐磨鋼的發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步[J];河北冶金;2007年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李德臣;;關(guān)于耐磨鋼的幾個(gè)問題[A];第九屆中國鑄造科工貿(mào)大會(huì)論文選集[C];2009年

2 宋量;張明敏;;鑄態(tài)中錳耐磨鋼材質(zhì)的試驗(yàn)研究[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

3 孫俊杰;王力;連福亮;柳永寧;;中碳中鉻耐磨鋼的組織性能與斷口分析[A];2011年全國失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

4 楊艷青;李建國;王建民;;稀土對(duì)低合金耐磨鋼組織性能的影響[A];中國稀土學(xué)會(huì)第一屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 樸東學(xué);喬峰;平憲忠;曹陽;劉孝福;齊笑冰;;不含貴重元素的耐磨鋼的開發(fā)及應(yīng)用[用于襯板、隔倉板、篦子板、耐磨管類][A];中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)第十一屆全國鑄造年會(huì)論文集[C];2006年

6 潘中德;;低合金高強(qiáng)度耐磨鋼NM400的研制開發(fā)[A];2011年全國高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)技術(shù)研討會(huì)文集[C];2011年

7 李紅斌;姚連登;趙小婷;;耐磨鋼BHARDY的磨粒磨損行為[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會(huì)大會(huì)論文集(中)[C];2009年

8 鄧想濤;王昭東;王日清;袁國;郭朝海;王國棟;;低合金超高強(qiáng)耐磨鋼在線熱處理工藝研究[A];2009年全國高品質(zhì)熱軋板帶材控軋控冷與在線、離線熱處理生產(chǎn)技術(shù)交流研討會(huì)文集[C];2009年

9 張亞麗;;調(diào)質(zhì)型耐磨鋼WNM400研制開發(fā)[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會(huì)大會(huì)論文集(中)[C];2009年

10 胡恒法;;空冷貝氏體耐磨鋼的應(yīng)用[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（下冊(cè)）[C];2002年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者徐彥泓 通訊員張長壽;金磊耐磨鋼球多元發(fā)展適應(yīng)市場(chǎng)需求[N];中國建材報(bào);2011年

2 曉燕;山東寶華耐磨鋼有限公司開業(yè)[N];中國建材報(bào);2014年

3 張小平 張西忠;河北鋼鐵集團(tuán)舞鋼耐磨鋼頂替進(jìn)口[N];中國冶金報(bào);2009年

4 記者徐彥泓 通訊員張長壽;金磊耐磨鋼球公司產(chǎn)銷同比增長46%[N];中國建材報(bào);2009年

5 記者 王崗;“舞鋼牌”耐磨鋼強(qiáng)勢(shì)進(jìn)軍球磨機(jī)領(lǐng)域[N];平頂山日?qǐng)?bào);2009年

6 張小平　劉海軍;舞鋼公司開發(fā)出高級(jí)別耐磨鋼[N];平頂山日?qǐng)?bào);2010年

7 劉軍剛;耐磨鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀分析(上)[N];中國建材報(bào);2011年

8 李文斌　費(fèi)靜 曹忠孝 蘇紅英 李陽;鞍鋼低合金耐磨鋼研發(fā)現(xiàn)狀[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

9 奇華;重鋼成功開發(fā)出 高強(qiáng)度耐磨鋼[N];中國建材報(bào);2014年

10 ;低合金耐磨鋼的開發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 巨彪;NM600級(jí)超高強(qiáng)耐磨鋼組織調(diào)控技術(shù)研究[D];北京科技大學(xué);2016年

2 鄧想濤;低合金耐磨鋼組織性能控制及磨損機(jī)理研究[D];東北大學(xué);2014年

3 張國慶;含Nb低合金高強(qiáng)度耐磨鋼強(qiáng)韌化與沖擊磨損性能研究[D];北京科技大學(xué);2015年

4 曹藝;NM400級(jí)低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的開發(fā)及其組織性能研究[D];東北大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 覃仁樹;工程機(jī)械用高強(qiáng)度NM400耐磨鋼生產(chǎn)工藝研究[D];燕山大學(xué);2016年

2 管彥朋;B-HARD360CFA耐磨鋼GMAW接頭裂紋及顯微組織研究[D];山東大學(xué);2016年

3 黃鵬;B-HARD360高強(qiáng)耐磨鋼焊接性研究[D];山東大學(xué);2016年

4 劉騰龍;中碳低合金耐磨鋼組織和性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

5 何其棟;KWPK600泵體用耐磨鋼的研究及其制造[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

6 周鵬;高韌性多元合金耐磨鋼的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

7 范丹萍;耐磨鋼延遲開裂行為研究[D];武漢科技大學(xué);2015年

8 王佳;新型高強(qiáng)、高韌低合金馬氏體耐磨鋼性能研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

9 彭宏偉;稀土元素對(duì)低合金耐磨鋼組織和性能的影響[D];中南大學(xué);2011年

10 劉凱;低合金高強(qiáng)度耐磨鋼熱處理工藝研究[D];武漢科技大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：979977