高強(qiáng)鋼厚板雙面雙弧平仰焊縫成形與組織熱模擬研究.pdf

1、高強(qiáng)鋼厚板廣泛應(yīng)用于造船、高壓容器等領(lǐng)域,不可避免會(huì)涉及到平仰位置對(duì)接焊。其中仰焊位置由于重力影響,成形極其困難。如何兼顧高強(qiáng)鋼厚板平仰位置焊縫成形質(zhì)量率和焊接效率成為研究重點(diǎn)。本文先通過(guò)工藝試驗(yàn),從焊縫成形的角度,優(yōu)化工藝參數(shù),再?gòu)恼麄€(gè)接頭微觀組織和硬度等方面論證雙面雙弧新工藝應(yīng)用于大厚板的可行性和優(yōu)勢(shì)。
　　針對(duì)仰焊位置成形的特殊性,通過(guò)控制液態(tài)金屬受力和流動(dòng)情況即控制熔敷金屬截面積、采用電弧擺動(dòng)式焊接,有效提高了焊縫成形質(zhì)量

2、。同時(shí)研究焊接電流、焊接速度、擺動(dòng)寬度和停留時(shí)間對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律,得到優(yōu)化的工藝參數(shù)范圍。在此基礎(chǔ)上,制定相關(guān)焊接規(guī)范,成功實(shí)現(xiàn)了厚板雙面雙弧平仰焊。
　　采用OM,SEM觀察雙面雙弧平仰焊接接頭熱影響區(qū)和焊縫區(qū)組織,通過(guò)經(jīng)歷的熱循環(huán)分析組織轉(zhuǎn)變規(guī)律,結(jié)合硬度、XRD和能譜揭示組織與性能的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明,HAZ近熔合線區(qū)域最多可經(jīng)歷3次熱循環(huán),組織最為復(fù)雜,有原始粗晶區(qū)的粗大板條馬氏體和臨界再熱粗晶區(qū)的沿晶界分布的網(wǎng)狀組織

3、。接頭焊縫區(qū)焊態(tài)組織為針狀鐵素體、側(cè)板條鐵素體和板條馬氏體。接頭根部由于經(jīng)歷多次回火,板條和針狀弱化,趨近于平衡態(tài)母材回火索氏體組織。接頭層間道間也出現(xiàn)網(wǎng)狀組織。硬度結(jié)果顯示,硬度最大值出現(xiàn)在臨界再熱粗晶區(qū),晶界上塊狀網(wǎng)狀組織硬度高達(dá)450HV。
　　為具體分析網(wǎng)狀組織形成機(jī)理、對(duì)接頭韌性的影響和改善措施,利用利用熱模擬技術(shù)再現(xiàn)這種不良組織。結(jié)果表明,網(wǎng)狀組織產(chǎn)生必要條件是:組織晶粒粗大是前提;經(jīng)歷最高溫度為Ac1~Ac3之間的不