本文關(guān)鍵詞：超高強(qiáng)鋼高鉻鎳奧氏體焊材低強(qiáng)匹配焊接性研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值模擬 殘余應(yīng)力與變形 焊縫成形 組織分析 抗裂試驗(yàn)

【摘要】：強(qiáng)度等級(jí)超過700 MPa,厚度大于50 mm的超高強(qiáng)鋼厚板在大拘束度條件下焊接時(shí),采用常規(guī)的諸如預(yù)熱、后熱等工藝措施仍無法避免冷裂紋的產(chǎn)生。為解決超高強(qiáng)鋼厚板大拘束結(jié)構(gòu)冷裂紋問題,考慮采用低強(qiáng)匹配焊接方式,為此本課題自行研制了強(qiáng)度低于母材的高鉻鎳奧氏體不銹鋼焊絲。本文從應(yīng)力、組織性能、抗裂性試驗(yàn)等方面對(duì)新研制的高鉻鎳奧氏體不銹鋼焊絲焊接性做了研究,為新研制的奧氏體焊絲的應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。采用有限元軟件MARC建立了堆焊、單面多層多道焊、雙面多層多道焊三種模型,研究了等強(qiáng)匹配(同種焊材)和低強(qiáng)匹配(奧氏體焊材)條件下工件的殘余應(yīng)力和變形。結(jié)果表明,低強(qiáng)匹配條件下工件的等效殘余應(yīng)力和縱向殘余應(yīng)力明顯小于等強(qiáng)匹配,低強(qiáng)匹配條件下工件的殘余變形略大于等強(qiáng)匹配。利用有限元軟件MARC研究了堆焊模型下不同預(yù)熱溫度對(duì)工件殘余應(yīng)力的影響。隨著預(yù)熱溫度的增加,焊接殘余應(yīng)力逐漸下降。等強(qiáng)匹配條件下,預(yù)熱溫度對(duì)焊縫及熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力均有明顯的影響,對(duì)遠(yuǎn)離焊縫的母材處的殘余應(yīng)力影響較小;低強(qiáng)匹配條件下,預(yù)熱溫度僅對(duì)熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力有明顯的影響,而對(duì)焊縫和遠(yuǎn)離焊縫的母材處的焊接殘余應(yīng)力影響較小。相同條件下,低強(qiáng)匹配可以降低預(yù)熱溫度甚至不預(yù)熱。采用SZX12體視顯微鏡分析了不同保護(hù)氣體成分下采用奧氏體焊絲焊接低合金超高強(qiáng)鋼所得焊接接頭的宏觀形貌,確定了保護(hù)氣體成分為40%Ar+58%He+2%CO2時(shí),可以獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。對(duì)該優(yōu)質(zhì)焊接接頭采用VHX-1000E正置式光學(xué)金相顯微鏡進(jìn)行組織觀察分析,發(fā)現(xiàn)焊縫組織為單一的奧氏體組織,熔合區(qū)由顯微組織為單向奧氏體的“白亮帶”和顯微組織為奧氏體+馬氏體的后續(xù)熔化滯留層組成,熱影響區(qū)的粗晶區(qū)顯微組織為粗大的板條馬氏體,細(xì)晶區(qū)為細(xì)小的馬氏體組織,不完全重結(jié)晶區(qū)為馬氏體+回火索氏體混合組織。硬度分析結(jié)果顯示,硬度最大值出現(xiàn)在熱影響區(qū)的粗晶區(qū),焊縫的硬度值最小。窗形抗裂試驗(yàn)結(jié)果表明,采用奧氏體焊材焊接低合金超高強(qiáng)鋼具有優(yōu)良的抵抗冷裂紋的能力。綜合上述研究結(jié)果,低強(qiáng)匹配條件下焊件的殘余應(yīng)力減小,焊縫組織為單一的奧氏體相,顯微硬度小,淬硬傾向小,因此,采用奧氏體焊材焊接低合金超高強(qiáng)鋼時(shí)產(chǎn)生冷裂紋的傾向小。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG422.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 趙博;范成磊;楊春利;孫清潔;;窄間隙GMAW的研究進(jìn)展[J];焊接;2008年02期

2 謝輔洲,常鐵軍;10Ni5CrMoV鋼厚板MIG焊接接頭組織研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

3 杜義;張?zhí)锖?張俊旭;;10Ni8CrMoV鋼的冷裂紋敏感性分析[J];焊接學(xué)報(bào);2006年12期

4 許鴻吉;趙雯雯;王春生;劉慶祝;金光;;1.4003不銹鋼與0Cr18Ni9不銹鋼焊接接頭組織和力學(xué)性能[J];焊接技術(shù);2008年06期

5 高立;趙福辰;;雙面雙弧不清根厚板多層多道焊有限元數(shù)值模擬[J];熱加工工藝;2009年05期

6 李全忠;丁立強(qiáng);趙啟;;汽輪機(jī)葉片金屬材料的焊接技術(shù)淺析[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2011年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 石青;鐵素體/奧氏體不銹鋼異種鋼焊接接頭的組織及性能研究[D];太原理工大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1179910