調(diào)質(zhì)Q690D鋼焊接性能研究及熱影響區(qū)組織預(yù)測.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目:調(diào)質(zhì)Q690D鋼焊接性能研究及熱影響區(qū)組織預(yù)測英文題目英文題目:WeldabilityInvestigationMicrostructurePredictionofHAZfQTQ690Dsteel學(xué)位類別學(xué)位類別:工學(xué)碩士研究生姓名研究生姓名:陸恒昌學(xué)號(hào)學(xué)號(hào):201102010學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱:材料加工工程指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師:邢淑清職稱職稱:教授協(xié)助指導(dǎo)教師:協(xié)助指導(dǎo)教師:職稱:職稱:

2、2014年5月30日分類號(hào):TG40分類號(hào):TG40密級:公開密級:公開UDC::學(xué)校代碼:10127學(xué)校代碼:10127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要摘要低合金高強(qiáng)鋼在工程結(jié)構(gòu)制造中通常需要焊接,焊接接頭性能優(yōu)劣決定著構(gòu)件的使用安全,而接頭的性能與組織密切相關(guān),對接頭的組織和性能進(jìn)行預(yù)測是一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文以10mm厚Q690D鋼板為研究對象,應(yīng)用Gleeble1500D熱模擬機(jī)和L78RITA淬火相變儀對母材進(jìn)行不同熱循環(huán)的模擬實(shí)

3、驗(yàn),并繪制焊接CCT曲線;采用GMAW焊接方法進(jìn)行平板三道次對焊,在光學(xué)顯微鏡及掃描電鏡下觀察和分析焊縫和熱影響區(qū)的組織轉(zhuǎn)變特征,并通過硬度測試、拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)分析接頭的力學(xué)性能,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用ANSYS有限元軟件對多道次焊接過程進(jìn)行數(shù)值模擬,并對熱影響區(qū)寬度及組織進(jìn)行預(yù)測,從而為焊接質(zhì)量控制提供依據(jù)。熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在粗晶區(qū)連續(xù)冷卻過程中,貝氏體、先共析鐵素體及珠光體開始形成的臨界t85分別為4s,500s和1200s;當(dāng)t85

4、為4.4~30s時(shí),得到板條馬氏體和貝氏體混合組織;t85為60~200s時(shí),組織全部為貝氏體。在單次熱循環(huán)過程中,當(dāng)峰值溫度為880~1150℃時(shí)組織晶粒細(xì)化,峰值溫度高于1150℃時(shí)晶粒粗化,峰值溫度為880℃時(shí)鐵素體含量較高,硬度最??;過熱粗晶區(qū)組織經(jīng)歷峰值溫度為800℃的再熱循環(huán)后,在晶界處形成晶粒細(xì)小的貝氏體組織,為部分奧氏體化的結(jié)果。在Q690D鋼板焊接實(shí)驗(yàn)中,焊縫組織以針狀鐵素體為主,過熱粗晶區(qū)組織為板條馬氏體和貝氏體組織

5、;在不完全淬火區(qū),出現(xiàn)硬度最低值,發(fā)生軟化現(xiàn)象;焊縫低溫沖擊功超過100J,熱影響區(qū)的低溫沖擊功約為50J,焊接電流的增加使熔合區(qū)的沖擊功下降;兩種工藝的接頭強(qiáng)度均超過780MPa,滿足性能要求。在熱模擬實(shí)驗(yàn)及焊接CCT曲線的基礎(chǔ)上,通過模擬計(jì)算的溫度場結(jié)果預(yù)測Q690D鋼熱影響區(qū)的寬度及各道次的組織類型和分布情況,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,因此,采用數(shù)值模擬的方式,以焊接CCT曲線為邊界條件,可精確預(yù)測多道次焊接熱影響區(qū)寬度及組織,可作為優(yōu)

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