焊接作為厚板加工的主要工藝,隨著焊接線能量的不斷增加,傳統(tǒng)船體鋼的熱影響區(qū)（HAZ）晶粒將快速增大,其韌性將會(huì)急劇下降。雖然焊接熱影響區(qū)一般只有幾毫米寬,但熱影響區(qū)粗晶區(qū)（CGHAZ）的韌性急劇下降會(huì)使粗晶區(qū)成為厚板最薄弱的地方。如何提高在大線能量焊接條件下焊接熱影響區(qū)韌性成為近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。隨著研究的深入,氧化物冶金技術(shù)問(wèn)世即利用微合金向鋼中引入大量微細(xì)夾雜物粒子,這些微細(xì)粒子在鋼中彌散分布并沉淀于奧氏體晶界作為釘扎粒子,阻礙晶粒長(zhǎng)大。在焊接后的降溫過(guò)程中這些微細(xì)粒子作為形核質(zhì)點(diǎn),誘發(fā)針狀鐵素體（IAF）形核,進(jìn)一步細(xì)化晶粒,并顯著提高HAZ區(qū)韌性。利用高溫激光共聚焦顯微鏡對(duì)含不同合金元素（Mg、Ni、Mo）船體鋼高溫條件下的組織變化規(guī)律進(jìn)行原位觀察,對(duì)比分析不同合金制度處理船體鋼的組織細(xì)化機(jī)制,同時(shí)通過(guò)控制保溫時(shí)間來(lái)近似模擬不同線能量的焊接熱循環(huán),探究微細(xì)夾雜物粒子在釘扎奧氏體晶界和誘發(fā)IAF時(shí)的最佳作用區(qū)間。研究結(jié)果表明,Mg元素能有效細(xì)化鋼中夾雜物,對(duì)奧氏體晶粒的釘扎作用也較為穩(wěn)定,而且能保證針狀鐵素體的誘發(fā)率。對(duì)于Mg處理鋼,隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)焊接線能量的不斷增... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高溫激光共聚焦顯微鏡

圖4 高溫激光共聚焦顯微鏡高溫激光共聚焦顯微鏡原位觀察技術(shù)是一種觀察材料二維平面在熱處理過(guò)程中隨時(shí)間變化而發(fā)生組織演變的三維技術(shù)[33]。CSLM系統(tǒng)的高溫加熱爐使用的加熱方式是紅外激光加熱,并且其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的升溫速率、保溫時(shí)間、降溫速率等均可用程序控制。高溫激光共聚焦顯微鏡具有一般顯微鏡所不具備的景深和高質(zhì)量圖像[34]。該顯微鏡采用的成像方式為紫色激光器掃描照明,掃描速度可達(dá)每秒30幅照片。在計(jì)算機(jī)程序的控制下對(duì)熱處理過(guò)程中的試樣表面進(jìn)行觀察、記錄和存儲(chǔ)。激光共聚焦顯微鏡是鋼鐵材料研究的最理想工具之一,尤其是觀察鋼鐵材料在高溫過(guò)程中組織連續(xù)相變的過(guò)程。前人已經(jīng)使用高溫激光共聚焦顯微鏡原位觀察技術(shù)成功研究魏氏體鐵素體的形成、貝氏體長(zhǎng)大、MnS的析出行為、夾雜物和奧氏體晶粒尺寸對(duì)針狀鐵素體形成的作用、針狀鐵素體長(zhǎng)大等行為[35]。

真空感應(yīng)爐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速鋼軋輥表面氧化行為的原位觀察[J]. 蘇長(zhǎng)水,王曉東,周旬,肖福仁.  物理測(cè)試. 2019(04)
[2]誘發(fā)IAF夾雜物與原晶粒的尺寸匹配關(guān)系[J]. 孫立根,劉云松,郝劍橋,朱立光,雷鳴.  鋼鐵. 2019(06)
[3]一種Fe-Cr-Ni-Mo高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)的顯微組織與沖擊韌性研究[J]. 文明月,董文超,龐輝勇,陸善平.  金屬學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]Nb對(duì)高M(jìn)o型H13鋼中奧氏體晶粒度的影響[J]. 李天生,張宏獻(xiàn).  金屬熱處理. 2018(02)
[5]DH36高強(qiáng)船板鋼CCT曲線及針狀鐵素體形成研究[J]. 吳曉燕,朱立光,梅國(guó)宏,嚴(yán)春亮,曹勝利,張慶軍.  熱加工工藝. 2017(24)
[6]氧化物冶金技術(shù)及其在船體鋼開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用及展望[J]. 朱立光,孫立根.  煉鋼. 2017(05)
[7]現(xiàn)代不同類型船底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究分析[J]. 湛豐波.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2017(07)
[8]Microstructures and mechanical properties of ferrite-based lightweight steel with different compositions[J]. Reng-chong Xu,Yan-lin He,Hu Jiang,Hua Wang,Na-qiong Zhu,Xiao-gang Lu,Lin Li.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2017(07)
[9]奧氏體形變對(duì)50CrV4鋼相變行為的影響[J]. 達(dá)傳李,楊庚蔚,毛新平,余馳斌,何仙靈,蔡珍.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]Ti-Mg船板鋼鑄坯中晶內(nèi)針狀鐵素體的誘發(fā)機(jī)制[J]. 孫立根,馬立波,朱立光,李慧蓉,韓毅華,樊賽.  煉鋼. 2017(01)

博士論文
[1]12CrNi鐵素體不銹鋼焊接性研究[D]. 鄭淮北.東北大學(xué) 2011
[2]Mg處理冶煉工藝對(duì)船板鋼母材和焊接熱影響區(qū)影響的研究[D]. 祝凱.復(fù)旦大學(xué) 2011

碩士論文
[1]鈣脫氧的氧化物冶金鋼中夾雜物及大線能量焊接性能研究[D]. 吳亦泉.中南大學(xué) 2014
[2]細(xì)晶粒TC4鈦合金TIG焊HAZ晶粒長(zhǎng)大及組織轉(zhuǎn)變規(guī)律[D]. 程廣福.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2965231