本文關(guān)鍵詞：高氮鋼電子束焊接工藝及組織性能研究

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【摘要】：隨著高氮鋼在工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多,高氮鋼的焊接性能方面存在的問(wèn)題日益突出。本文針對(duì)高氮鋼傳統(tǒng)焊接方法獲得的接頭氮逸出嚴(yán)重、氣孔、裂紋等焊接缺陷多,強(qiáng)度低等問(wèn)題,創(chuàng)新使用了電子束焊接的方法對(duì)高氮鋼板進(jìn)行電子束焊接,采用合理的電子束焊接工藝,獲得了缺陷少、強(qiáng)度高的焊接接頭。在焊接工藝試驗(yàn)中,針對(duì)薄板焊接易產(chǎn)生的應(yīng)力變形問(wèn)題,設(shè)計(jì)制作了電子束焊專用工藝裝備,保證焊接工件的焊后尺寸。同時(shí),采用不同的電子束焊接工藝參數(shù),分析不同焊接工藝對(duì)高氮鋼電子束焊接接頭成型性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律,根據(jù)焊接結(jié)果對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)焊后接頭進(jìn)行x射線探傷和機(jī)械性能測(cè)試,高氮鋼電子束焊明顯減少了高氮鋼傳統(tǒng)焊接中常見(jiàn)的缺陷,接頭強(qiáng)度達(dá)到母材強(qiáng)度的92.7%。通過(guò)顯微硬度、顯微金相、元素含量檢測(cè)、XRD、SEM等手段,分析焊接接頭的力學(xué)性能和組織特征,發(fā)現(xiàn)高氮鋼電子束焊接接頭氮逸失較少,焊縫氮含量為0.64%,焊縫接頭熱影響區(qū)很窄,軟化區(qū)小,焊縫組織為單相奧氏體組織,在焊縫及熱影響區(qū)均未發(fā)現(xiàn)氮化物析出和σ-鐵素體析出。在高氮鋼同種材料電子束焊接的基礎(chǔ),初步研究了高氮鋼和裝甲鋼異種材料中厚板電子束焊接性能,與高氮鋼同種材料焊接相比,異種材料焊接的接頭成型性能較差,焊接過(guò)程飛濺嚴(yán)重,焊縫區(qū)由兩種材料混合成分組成為枝晶以及低熔點(diǎn)相和夾雜物,裝甲鋼側(cè)焊縫相對(duì)于母材有所硬化,高氮鋼側(cè)焊縫硬度有所軟化。
【關(guān)鍵詞】：高氮鋼 電子束焊接 焊接工藝 氮含量 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.11;TG407
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-17
• 1.1 前言7
• 1.2 高氮鋼的研究現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 高氮鋼的冶煉7-8
• 1.2.2 高氮鋼的力學(xué)性能8-9
• 1.2.3 高氮鋼的耐腐蝕性能9
• 1.2.4 高氮鋼的焊接性9-11
• 1.3 高氮鋼常用焊接方法11-13
• 1.3.1 激光焊11-12
• 1.3.2 MIG焊12
• 1.3.3 TIG焊12-13
• 1.3.4 其他焊接方法13
• 1.4 電子束焊接技術(shù)介紹13-16
• 1.4.1 電子束焊接的原理13-14
• 1.4.2 電子束焊接的特點(diǎn)14-15
• 1.4.3 影響電子束焊接的工藝參數(shù)15-16
• 1.5 課題的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法17-25
• 2.1 試驗(yàn)材料17-18
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備18-20
• 2.3 電子束焊機(jī)夾具設(shè)計(jì)20-21
• 2.4 焊接工藝試驗(yàn)過(guò)程21-22
• 2.5 試樣微觀分析與力學(xué)性能測(cè)試22-24
• 2.5.1 接頭微觀分析22-23
• 2.5.2 拉伸性能測(cè)試23-24
• 2.5.3 X射線探傷24
• 2.5.4 接頭顯微硬度測(cè)試24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 高氮鋼電子束焊接工藝試驗(yàn)研究25-35
• 3.1 聚焦電流的影響25-28
• 3.2 焊接速度的影響28-31
• 3.2.1 焊接速度對(duì)焊接接頭宏觀形貌的影響29-30
• 3.2.2 焊接速度對(duì)焊接接頭拉伸性能的影響30-31
• 3.3 電子束流的影響31-33
• 3.3.1 束流對(duì)焊接接頭宏觀形貌的影響31-33
• 3.3.2 束流對(duì)接頭拉伸性能的影響33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 4 高氮鋼電子束焊接接頭組織特征與力學(xué)性能分析35-52
• 4.1 焊縫顯微硬度試驗(yàn)35-36
• 4.2 焊縫金相組織36-37
• 4.3 焊縫成分與組織關(guān)系分析37-45
• 4.3.1 不銹鋼焊縫成分與凝固模式關(guān)系38-39
• 4.3.2 高氮不銹鋼焊縫成分與凝固模式關(guān)系39-40
• 4.3.3 高氮鋼焊縫元素成分檢測(cè)分析40-42
• 4.3.4 焊縫相成分分析42-45
• 4.4 焊接接頭缺陷分析45-47
• 4.4.1 X射線探傷45-47
• 4.4.2 微觀裂紋分析47
• 4.5 拉伸斷口分析47-50
• 4.6 本章小結(jié)50-52
• 5 高氮鋼與裝甲鋼異種材料電子束焊接研究52-61
• 5.1 高氮鋼與裝甲鋼電子束對(duì)焊工藝參數(shù)與焊縫成形關(guān)系分析52-54
• 5.1.1 電子束束流與焊縫成形關(guān)系分析52-53
• 5.1.3 電子束焦點(diǎn)位置與焊縫成形關(guān)系分析53-54
• 5.2 母材及焊縫微觀組織特征分析54-56
• 5.2.1 裝甲鋼及其熱影響區(qū)顯微組織54-56
• 5.2.2 高氮鋼與裝甲鋼對(duì)焊焊縫區(qū)顯微組織56
• 5.3 焊接接頭顯微硬度56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 6 結(jié)論61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳巍;龐學(xué)慧;劉燕林;張宏勇;宗鐸;邢俊峰;;高氮不銹鋼工藝性能研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2009年05期

2 陳巍;劉燕林;田雨江;宗鐸;魏潔;蘇繼紅;王英;;高氮鋼材料組織及性能研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年06期

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本文編號(hào)：1027735