高強鋼厚板雙面雙弧平仰焊縫成形與組織熱模擬研究.pdf

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

2、。同時研究焊接電流、焊接速度、擺動寬度和停留時間對焊縫成形的影響規(guī)律,得到優(yōu)化的工藝參數(shù)范圍。在此基礎上,制定相關焊接規(guī)范,成功實現(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,通過經(jīng)歷的熱循環(huán)分析組織轉變規(guī)律,結合硬度、XRD和能譜揭示組織與性能的內在聯(lián)系。結果表明,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450HV。
　　為具體分析網(wǎng)狀組織形成機理、對接頭韌性的影響和改善措施,利用利用熱模擬技術再現(xiàn)這種不良組織。結果表明,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