ZG06Cr13Ni4Mo是一種低碳馬氏體不銹鋼,在水力發(fā)電、核電機(jī)組葉輪及海上鉆進(jìn)平臺(tái)上被廣泛應(yīng)用,由于大型鑄件在鑄造過(guò)程中很容易引入裂紋、夾雜、縮孔、疏松等缺陷,須采用補(bǔ)焊修復(fù)技術(shù)對(duì)鑄造缺陷進(jìn)行修補(bǔ),以使鑄件性能和質(zhì)量得到保障并達(dá)到安全使用要求。本文采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊（GTAW）對(duì)ZG06Cr13Ni4Mo不銹鋼進(jìn)行一次及二次補(bǔ)焊,對(duì)原始鑄件及一、二次補(bǔ)焊接頭的組織及力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,模擬實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中的補(bǔ)焊效果。通過(guò)光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡以及透射電子顯微鏡對(duì)不銹鋼鑄件及不同補(bǔ)焊次數(shù)焊接接頭的顯微組織、晶粒尺寸、晶體缺陷及晶粒生長(zhǎng)方向進(jìn)行觀察,探究了補(bǔ)焊過(guò)程中焊接接頭組織演變情況。并對(duì)原始鑄件、一次、二次補(bǔ)焊接頭進(jìn)行硬度、拉伸性能、沖擊韌性、殘余應(yīng)力及疲勞性能測(cè)試,獲得補(bǔ)焊次數(shù)對(duì)焊接接頭力學(xué)性能影響規(guī)律。此外,研究了深冷處理對(duì)原始鑄件及一次補(bǔ)焊接頭組織及力學(xué)性能的影響情況,為制訂ZG06Cr13Ni4Mo鑄件補(bǔ)焊工藝提供技術(shù)支撐。經(jīng)研究分析得到如下結(jié)論:（1）原始鑄件經(jīng)過(guò)一次補(bǔ)焊后,組織中不再像原始鑄件以板條馬氏體為主,且位錯(cuò)密度和織構(gòu)集中密度均有所降低,... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

核電用葉輪Fig.1.1Impellerusedinnuclearpower

第1章緒論5在實(shí)際生產(chǎn)中我們可以也可以發(fā)現(xiàn)馬氏體不銹鋼雖然具有一定程度上的冷裂傾向，但是可以通過(guò)人為制定的焊接工藝來(lái)避免產(chǎn)生冷裂紋。例如在對(duì)數(shù)十毫米厚的厚壁馬氏體鋼管15Cr12WMoV進(jìn)行焊接時(shí)，采用焊條電弧焊，就很容易出現(xiàn)冷裂紋；而當(dāng)馬氏體不銹鋼應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上時(shí)，通常以薄板形式存在，如22Cr12NiWMoV，它的板厚通常小于6毫米，在TIG焊時(shí)很少發(fā)現(xiàn)冷裂紋，由此可見(jiàn)，馬氏體不銹鋼的焊后是否發(fā)生冷裂紋還是要取決于具體的施焊工藝。（2）焊接接頭的硬化現(xiàn)象若要解決馬氏體不銹鋼焊接接頭硬化現(xiàn)象的難題，其難點(diǎn)主要在于如何把控焊后的冷卻速度。由于多數(shù)馬氏體不銹鋼自身的成分特點(diǎn)，它的組織通常處在舍夫勒焊縫組織圖中的M和M+F邊界區(qū)，如圖1.2所示。因此當(dāng)對(duì)馬氏體不銹鋼進(jìn)行焊接時(shí)，無(wú)論是在退火狀態(tài)下還是在淬火狀態(tài)下進(jìn)行焊接，當(dāng)冷卻速度較快時(shí)，近縫區(qū)出現(xiàn)不同程度上的硬化現(xiàn)象不會(huì)隨著原始狀態(tài)改變而消失；當(dāng)冷卻速度較慢時(shí)，近縫區(qū)附近就會(huì)產(chǎn)生晶粒尺寸較大的鐵素體組織，這時(shí)鋼材的韌性和塑性便會(huì)出現(xiàn)明顯的降低。圖1.2舍夫勒相圖（圖中A為奧氏體，M為馬氏體，F(xiàn)為鐵素體）Fig.1.2PhasecompositiondiagramofSchaefier(A:Austenite;M:Martensite;F:Ferrite)當(dāng)馬氏體含碳量處于0.06%-0.3%時(shí)，其焊接基本無(wú)難度。超低碳復(fù)相馬氏體鋼在熱影響區(qū)中不存在硬化區(qū)。這是因?yàn)槌吞紡?fù)相馬氏體鋼基本不受焊接熱循環(huán)的影響，其熱影響區(qū)的硬度是均勻分布的。而淬火狀態(tài)下進(jìn)行焊接的20Cr13馬氏體不銹鋼，在近縫區(qū)附近部位存在一個(gè)問(wèn)題就是軟化現(xiàn)象，其軟化程度很大，硬度值僅為焊接前的50%。無(wú)論是退火狀態(tài)的12Cr13還是淬火狀態(tài)的20Cr13，在近縫區(qū)均會(huì)出現(xiàn)硬化現(xiàn)象。

8第2章實(shí)驗(yàn)及研究方法2.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)采用規(guī)格為300×500×40mm的ZG06Cr13Ni4Mo馬氏體不銹鋼作為母材，它是一種沉淀硬化型的低碳馬氏體不銹鋼，具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性、抗氣蝕、水蝕性以及良好的焊接性[32]。本研究中所用試件材料及填充材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能如表2.1-表2.3所示：表2.1ZG06Cr13Ni4Mo鑄鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Wt.%）Tab.2.1ChemicalcompositionofZG06Cr13Ni4Mo(Wt.%)CSiMnSPCrNiMo0.040.580.60.010.0213.64.10.55表2.2ZG06Cr13Ni4Mo鑄鋼的力學(xué)性能Tab.2.2MechanicalpropertiesofZG06Cr13Ni4MoRm/MPaRp0.2/MPaδ/%Z/%沖擊溫度/℃AkV/J硬度/HRC≥755≥5501535-12.2≥67.8≥22表2.3ER410NiMo焊絲的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Wt.%）Tab.2.3ChemicalcompositionofER410NiMo(wt.%)CSiMnSPCrNiMoNb+TaCuVCo0.020.40.60.0020.02112.14.610.470.010.080.0510.0352.2試樣焊前準(zhǔn)備使用刨床將試板開60度V型坡口，施焊前需將母材表面的油污、氧化層等去除。為防止焊接變形，盡量避免兩塊試板對(duì)接時(shí)產(chǎn)生翹曲等變形導(dǎo)致焊接難度增加或焊接接頭成型不良，將組對(duì)后的試樣固焊在厚度為100mm的墊板上（墊板材料與試樣材料一致）再進(jìn)行焊接，焊接試樣如圖2.1所示。a試樣立體圖b試樣主視圖圖2.1焊接試樣示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofweldingspecimen沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

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