本文關(guān)鍵詞：雙熱源焊接參數(shù)對(duì)高強(qiáng)鋼焊縫組織及性能的影響

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【摘要】：雙熱源埋弧焊因其高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)成為船舶建造中高效的焊接方法之一,與單熱源埋弧焊相比,雙熱源埋弧焊的可變參數(shù)更多,因此有必要研究雙熱源埋弧焊工藝參數(shù)中對(duì)接頭影響較大的工藝參數(shù)。本文在20mm厚的10Ni3Cr Mo V鋼板上進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn),重點(diǎn)研究雙熱源埋弧焊工藝參數(shù)中的雙絲間距和焊接速度、焊接電流等對(duì)焊道成形、截面形貌、焊縫化學(xué)成分、接頭組織和性能的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)雙絲間距在20~30mm之間,焊接速度在40~80cm/min之間變化時(shí)可以得到成形良好的焊接接頭;當(dāng)雙絲間距過小(小于10mm)時(shí),雙熱源不但形成共熔池而且干擾特別強(qiáng),在這種大熱輸入情況下前后絲極易粘結(jié)在一起,所以成形最差基本無法正常完成焊接;而當(dāng)間距過大(大于40mm)時(shí),由于雙熱源間距過大在焊縫中心形成“龍谷”使得焊縫成形變差;雙熱源間距在20~30mm之間,而接速度低于40cm/min時(shí),由于其焊接速度較慢焊道表面鋪展有點(diǎn)過開,使得焊縫熔寬較大,焊道蓋面余高不足;而當(dāng)焊接速度超過80cm/min的情況下,由于焊接速度過快鐵水來不及完全鋪展開,成形較差并在焊縫中部形成凸出的中脊。文章中研究了接頭的顯微組織和化學(xué)成分。在雙道焊中,第一次熱循環(huán)產(chǎn)生的粗晶區(qū)會(huì)受到二次熱循環(huán)的影響形成不均勻的組織,將雙道焊的HAZ區(qū)分成三個(gè)部分進(jìn)行研究,分別是超臨界粗晶區(qū)(二次峰值溫度Ac3)、臨界粗晶區(qū)(Ac3二次峰值溫度Ac1)和亞臨界粗晶區(qū)(二次峰值溫度Ac1)。結(jié)果表明臨界粗晶區(qū)的低韌性較低而且還會(huì)比粗晶區(qū)的韌性要低,一般認(rèn)為在該區(qū)域形成的MA島狀組織是使熱影響區(qū)韌性降低的主要原因,一些奧氏體島狀組織變成富碳區(qū),在冷卻過程中會(huì)轉(zhuǎn)變成MA組織。焊縫化學(xué)成分的研究結(jié)果表明O元素的含量隨著焊接電流的增加而增加,但是與焊接速度成反比。原奧氏體的晶粒寬度與焊接速度成反比,但是隨著焊接電流的增加(熱輸入的增加)而增加。
【關(guān)鍵詞】：10Ni3CrMoV鋼 雙熱源埋弧焊 焊接速度 焊接電流 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG445
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-28
• 1.1 課題背景13-14
• 1.2 雙熱源埋弧焊概述14-20
• 1.2.1 雙熱源埋弧焊的發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 影響埋弧焊的因素16-17
• 1.2.3 埋弧焊焊接材料17-20
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-25
• 1.3.1 高強(qiáng)鋼焊接工藝研究現(xiàn)狀20
• 1.3.2 焊縫金屬組織結(jié)構(gòu)研究20-22
• 1.3.3 合金元素對(duì)焊縫顯微組織和性能的影響22-25
• 1.4 面臨的挑戰(zhàn)25-26
• 1.5 研究范圍26
• 1.6 研究目標(biāo)26-27
• 1.7 主要內(nèi)容27
• 1.8 研究思路27-28
• 第二章 10Ni_3CrMoV鋼焊縫冶金預(yù)測(cè)28-36
• 2.1 合金元素對(duì)高強(qiáng)鋼焊接的影響28-29
• 2.2 10Ni_3CrMoV鋼SHCCT曲線的建立及結(jié)果分析29-35
• 2.2.1 10Ni_3CrMoV鋼SHCCT曲線的建立29-33
• 2.2.2 SHCCT圖結(jié)果分析33-35
• 2.3 小結(jié)35-36
• 第三章 雙熱源埋弧焊工藝試驗(yàn)36-45
• 3.1 前言36
• 3.2 試驗(yàn)材料36-38
• 3.3 主要試驗(yàn)設(shè)備38
• 3.4 試驗(yàn)步驟38-44
• 3.4.1 焊前準(zhǔn)備38-40
• 3.4.2 反面氣刨40
• 3.4.3 焊接工藝40-41
• 3.4.4 宏觀檢驗(yàn)41
• 3.4.5 板拉伸試驗(yàn)41-42
• 3.4.6 冷彎試驗(yàn)42-43
• 3.4.7 V型夏比沖擊試驗(yàn)43
• 3.4.8 硬度試驗(yàn)43-44
• 3.4.9 金相組織44
• 3.5 小結(jié)44-45
• 第四章 結(jié)果與分析45-70
• 4.1 焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫表面形貌的影響45-48
• 4.1.1 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響45
• 4.1.2 雙熱源間距對(duì)焊縫成形的影響45-47
• 4.1.3 焊絲直徑對(duì)焊縫成形的影響47-48
• 4.2 焊接工藝對(duì)焊縫幾何尺寸的影響48-51
• 4.3 焊接電流和焊接速度對(duì)熱影響區(qū)尺寸的影響51-52
• 4.4 焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭組織轉(zhuǎn)變的影響52-68
• 4.4.1 焊縫金屬的化學(xué)成分52-56
• 4.4.2 接頭組織56-60
• 4.4.3 焊接電流和速度對(duì)原奧氏體晶粒寬度的影響60-63
• 4.4.4 焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭力學(xué)性能的影響63-68
• 4.5 小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-71
• 5.1 總結(jié)70
• 5.2 創(chuàng)新性和貢獻(xiàn)70
• 5.3 未來工作的建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 附錄76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果77-78
• 致謝78-79

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本文編號(hào)：657475