超聲沖擊法是一種表面強化處理方法,但是以往超聲沖擊的研究都局限于手動超聲沖擊處理方法。隨著社會發(fā)展變革的深入,工業(yè)自動化趨勢也愈加明顯,同時手動超聲沖擊的穩(wěn)定性及效率等方面問題的暴露,使得自動超聲沖擊處理的研究提上日程,研究自動超聲沖擊處理方法及工藝,探索其改善接頭疲勞性能機理具有重要意義。文中針對低合金高強鋼S690QL對接接頭,采用手動超聲沖擊法和自動超聲沖擊法分別對試件焊趾處進行處理,對手動超聲沖擊處理態(tài)試件和自動超聲沖擊處理態(tài)試件的疲勞性能、表層硬化效果、焊趾過渡半徑、沖擊后焊趾表面輪廓和表面粗糙度和殘余應(yīng)力等方面進行研究。在文中的試驗條件和工藝參數(shù)下,主要結(jié)論如下:對于試驗材料低合金高強鋼S690QL,按照國家標準GB/T 33163—2016關(guān)于沖擊后焊趾區(qū)幾何形狀的要求,自動超聲沖擊時選用工藝參數(shù)選為:沖擊槍針頭直徑為4mm,電流為2.5A,振幅為35μm,行走速度60mm/min,覆蓋率300%時,可以得到符合標準要求的沖擊效果。自動超聲沖擊方法和手動超聲沖擊方法均能大幅提高焊接接頭的疲勞性能。使用自動超聲沖擊方法處理焊接接頭得到的結(jié)果分散性顯著減小,殘差平方和為手動沖擊結(jié)果的31%。相比于手動沖擊,在相同的疲勞強度下(342MPa),經(jīng)自動沖擊處理后的疲勞性能提高58%。自動沖擊處理形成的溝槽底部表面粗糙度降低約27%,溝槽輪廓深度更大,寬度較小,距表層0.2mm區(qū)域內(nèi)塑性變形層深度提高33%,硬度較高,試件表層引入的壓應(yīng)力增加32%,壓應(yīng)力隨著深度的增加,其總體變化趨勢與使用手動超聲沖擊方法處理試件的結(jié)果具有相似的規(guī)律。焊趾過渡半徑較小,過渡半徑分散性顯著減小,標準差降低50%。超聲沖擊產(chǎn)生的疊形缺陷主要是由于沖擊針橫向移動產(chǎn)生,橫移后沖擊針擠壓之前形成的飛邊而產(chǎn)生疊形缺陷。自動超聲沖擊因可以控制橫移而產(chǎn)生的疊形缺陷較少,比手動超聲沖擊產(chǎn)生的疊形缺陷減少27%。手動超聲沖擊產(chǎn)生的疊形缺陷會隨機分布于整個焊趾,既會單獨出現(xiàn),也會聚集出現(xiàn),缺陷尺寸范圍在50-300μm之間。自動超聲沖擊產(chǎn)生的疊形缺陷多集中于焊趾邊緣,通常集中平行排列,缺陷尺寸通常在100μm以下,大尺寸缺陷較少。
【學位單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG407
【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

第二章 試驗材料及性能測試方法表 2-5 S690QL 對接焊縫焊接工藝參數(shù)電流（A）速度（mm/min）氣體流量（L/min）180-200 150-200 20 210-230 220-270 20 210-230 220-270 20 210-230 250-300 20 210-230 250-300 20 210-230 200-250 20

表 2-5 S690QL 對接焊縫焊接工藝參數(shù)）電流（A）速度（mm/min）氣體流量（L/min）層27 180-200 150-200 20 150（30 210-230 220-270 20 30 210-230 220-270 20 30 210-230 250-300 20 30 210-230 250-300 20 30 210-230 200-250 20 圖 2-1 焊接順序示意圖完成后，將其按照圖 2-2 所示尺寸進行切割、銑面的粗糙度和試樣中間處平直部分的長度。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李業(yè)欣;;材料表面殘余應(yīng)力測試技術(shù)研究[J];沈陽航空航天大學學報;2011年04期

2 薛運洪;;起重鋪管船吊機S690 QL高強鋼焊接[J];船海工程;2010年02期

3 王東坡,霍立興,張玉鳳,楊新歧,荊洪陽;超聲沖擊法提高低碳鋼焊接接頭疲勞強度的研究[J];機械強度;1999年04期

本文編號：2855421