挖掘機(jī)動(dòng)臂關(guān)鍵部位焊接工藝及其組織性能研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)的工作環(huán)境惡劣,工作裝置作為主要的受力部件,其結(jié)構(gòu)的耐久性對(duì)挖掘機(jī)的整機(jī)性能、工作可靠性及整機(jī)壽命和安全性有重要的影響。我國(guó)的挖掘機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中長(zhǎng)出現(xiàn)動(dòng)臂、斗桿焊縫或母材開(kāi)裂導(dǎo)致停機(jī)甚至人身傷亡事故。因此提高挖掘機(jī)工作裝置的強(qiáng)度和壽命具有舉足輕重的作用。結(jié)合企業(yè)的科研攻關(guān)項(xiàng)目和生產(chǎn)效率的實(shí)際需求,本文選用Q345B鋼對(duì)接焊、Q345B鋼與35＃鋼對(duì)接焊,并選用了四組不同的焊接工藝參數(shù)對(duì)單斗液壓挖掘機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的焊接接頭顯

2、微組織、力學(xué)性能進(jìn)行了分析研究,同時(shí),以MARC軟件為平臺(tái),進(jìn)行了焊接接頭二維溫度場(chǎng)、焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)曲線的數(shù)值模擬,建立了焊接材料、焊接參數(shù)、接頭溫度場(chǎng)、熱循環(huán)曲線以及焊接接頭顯微組織、力學(xué)性能之間的關(guān)系。本文的主要結(jié)論包括兩大部分:
　　焊接接頭溫度場(chǎng)、熱循環(huán)曲線模擬實(shí)驗(yàn)表明:(1)通過(guò)模擬得到不同參數(shù)下的溫度場(chǎng)云圖,分析得到隨著每層對(duì)應(yīng)的熱輸入的增加,熔寬、熔深都逐漸變大。隨著焊接熱輸入的增加,熱影響區(qū)各點(diǎn)峰值溫度越高,其

3、在相變溫度以上停留的時(shí)間越大,冷卻速度越小。焊接峰值溫度高,超過(guò)Ac3溫度以上,熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大明顯,轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮膴W氏體組織;相變溫度停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),晶粒組織長(zhǎng)大越完全,并會(huì)有碳化物的析出;熱輸入越大冷卻速度越小,冷卻速度對(duì)焊后熱影響區(qū)組織的轉(zhuǎn)變有至關(guān)重要的作用,冷卻速度大,易產(chǎn)生淬硬的組織,而冷卻速度小,雖然不易產(chǎn)生淬硬組織,但在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng),晶粒也會(huì)粗大,對(duì)韌性也不利。(2)通過(guò)模擬得到不同焊接參數(shù)下的熱影響區(qū)樣點(diǎn)的熱循環(huán)曲線,并

4、結(jié)合Q345B鋼、35＃鋼的CCT圖曲線分析得到在不同冷卻速度下熱影響區(qū)組織的轉(zhuǎn)變規(guī)律:先共析鐵素體的析出(A→F)和珠光體的轉(zhuǎn)變(A→P)、貝氏體的轉(zhuǎn)變(A→B)以及馬氏體的轉(zhuǎn)變(A→M)。
　　焊接工藝實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)論如下:(1)由于焊接采用了多層焊,焊接過(guò)程中上層焊道對(duì)下層焊道有高溫回火的作用,使得下層焊縫、熱影響區(qū)的組織出現(xiàn)了明顯的細(xì)化現(xiàn)象。(2)通過(guò)對(duì)比四組焊接參數(shù)下的焊接接頭的顯微組織發(fā)現(xiàn),焊接接頭最薄弱的環(huán)節(jié)存在于熔合