收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

11CrNi3MnMoV高强钢激光-MAG复合多层焊接头组织性能研究

秦浩  
【摘要】:低合金高强钢具有高强度、高韧性、低温性能极佳、综合性能好的特点,因此其在国防以及民用领域受到广泛重视。中、厚板高强钢的常规焊接方法存在热输入大,变形大,易产生缺陷等问题,而激光-MAG复合多层焊以其稳定性高,熔深大,热输入低和较好的间隙适应能力,能够有效减少上述问题的出现。 本文采用激光-MAG复合多层焊技术对16mm厚低合金高强钢(11CrNi3MnMoV)进行焊接,重点分析了焊缝各区组织对力学性能的影响,以及断裂行为与断口特征之间的关系。 对U型坡口和Y型坡口的焊缝成型进行对比分析,最终选用Y型坡口,同时优化激光-MAG复合多层焊工艺,获得了成型良好的焊缝。 通过光学显微镜分析了多层焊接头的宏观特征,比较了各区域的尺寸特点。应用SEM和TEM对各区域的微观组织特征和形成原因进行分析,确定了焊缝铁素体基体中贝氏体和马氏体的亚结构,为力学性能分析提供理论依据。 对多层焊接头硬度进行了测试,焊缝和热影响区的硬度高于母材,硬度峰值出现在熔合区,焊缝根部硬度高于中心线其它位置。焊接接头进行正、背、侧弯180°后,表面均未出现裂纹和缺陷。分别对焊接接头,去应力退火后焊接接头,焊丝、焊缝金属和母材进行拉伸试验和组织分析,焊缝金属强度高于母材,解释了接头拉伸试样断裂于母材的原因,影响其断裂位置的主要因素是微观组织,受焊接残余应力的影响不大。先后进行了焊缝和母材的常温和低温冲击试验,母材冲击韧性稳定,焊缝的冲击功低于母材,并在40℃左右出现了延-脆性转变。 分析了焊接接头的断裂行为和断口特征,分别对拉伸试验韧性断口,冲击试验韧性断口和准解理断口的形成原因进行解释,比较不同断口的第二相粒子尺寸和成分,结合微观组织对接头性能做出客观的评价。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG407

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高丹丹;S355J2W耐候钢激光-MAG复合焊接头组织与性能研究[D];吉林大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张涛,侯华兴,马玉璞,丛津功,隋轶;超低碳贝氏体钢HQ590DB厚板的开发[J];鞍钢技术;2005年02期
2 张宝伟,魏金山,张田宏;10Ni5CrMoV钢二次焊接热循环局部脆化研究[J];材料开发与应用;2004年03期
3 彭冀湘;张田宏;杜义;张俊旭;;二次焊接热循环对超高强度钢过热区冲击性能的影响[J];材料开发与应用;2006年03期
4 李为卫;刘亚旭;艾建玲;杨永福;冯耀荣;熊庆人;;锆702管环焊缝的性能和组织分析[J];稀有金属材料与工程;2007年07期
5 樊丁,余淑荣,张建斌,片山圣二;激光焊接发展现状及动向[J];甘肃工业大学学报;2003年01期
6 石功奇;David Howse;;船用钢结构的激光焊接及激光-MAG复合焊接[J];焊接;2007年05期
7 王元清;胡宗文;石永久;周晖;陈宏;;结构钢厚板低温冲击韧性试验研究[J];哈尔滨工程大学学报;2010年09期
8 阎澄;陈剑虹;罗永春;;低合金高强钢多层焊缝薄弱环节的组织及韧性[J];焊接学报;1992年01期
9 高明;曾晓雁;林天晓;严军;;MB8镁合金激光-MIG复合焊接分析[J];焊接学报;2009年02期
10 胡连海;黄坚;庄凯;赵福辰;吴毅雄;;激光与电弧间距对激光复合焊熔滴过渡的影响[J];焊接学报;2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张德勤;微合金钢焊缝金属中针状铁素体形成机理的研究[D];天津大学;2000年
2 柴锋;低合金高强度船体钢焊接热影响区韧化机理研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈怡;低匹配对接接头几何形状对接头弯曲性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 唐卓;船用厚板高功率激光焊接工艺适应性研究[D];上海交通大学;2008年
3 任芝兰;HG70低合金高强钢焊接性研究[D];中南大学;2008年
4 朱晓明;新型中厚度高强钢激光焊接适应性研究[D];上海交通大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石加联,孟桂云;直径950 mm轧机推拉床推杆断裂失效分析[J];鞍山钢铁学院学报;2002年02期
2 雷毅,余圣甫,许晓锋;我国微米级超细晶粒钢焊接技术的研究现状[J];兵器材料科学与工程;2005年03期
3 刘丰刚;成军;潘海莎;郑刚亮;;GH3039脉冲激光焊接头组织性能研究[J];兵器材料科学与工程;2010年03期
4 王力杰;郝新;刘素芬;刘子瑜;;高温过热器管道开裂原因分析[J];兵器材料科学与工程;2010年03期
5 王淑花;徐家文;安秀娟;;1Cr18Ni9Ti钢中温拉伸性能研究[J];兵器材料科学与工程;2010年04期
6 屈可朋;孔军利;魏建锋;赵永庆;;一种新型钛合金半固态锻造后的断裂行为研究[J];兵器材料科学与工程;2011年01期
7 王峰;王快社;马林生;张兵;孔亮;林兆霞;;核级锆及锆合金研究状况及发展前景[J];兵器材料科学与工程;2012年01期
8 马志华;陈东高;谭兵;王法科;任宝辉;李娜;;5052铝合金CO_2激光-MIG复合焊接工艺对焊缝成形的影响[J];兵器材料科学与工程;2012年02期
9 芦敬安;毕虎才;;17-4PH马氏体钢转动轴断裂失效分析[J];兵器材料科学与工程;2012年03期
10 李智丽;冯岩青;;钢轨锯切断裂原因分析[J];包钢科技;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹韩学;郝婷婷;赵东林;;AZ91镁合金铸锻复合成形件组织和性能研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
2 史振学;李嘉荣;韩梅;刘世忠;;DD6单晶高温合金的缺口疲劳性能[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
3 柴志刚;;某发动机压气机静子叶片裂纹分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
4 付长明;董晨;屈伸;袁金才;田继丰;;汽车发动机悬置支臂断裂失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
5 邹龙江;高路斯;侯晓多;;M12奥氏体不锈钢螺栓断裂失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
6 董重里;郑志军;;锅炉包墙过热器拉稀管失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
7 陈忠兵;黄立强;孙岳;赵建仓;孙志强;郭毅;;电站汽包环焊缝裂纹分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
8 屈伸;张哲峰;田继丰;;40Cr钢加载油缸上耳环断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
9 傅志强;潘宏伟;陈广志;王建;孟凯;侯书健;;40CrNiMo钢齿轮轴断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
10 吕晓兰;杨龙;杨振英;;阀门紧固螺栓断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 林荣伟;CFL加固RC梁疲劳裂纹扩展规律及寿命预测[D];华南理工大学;2010年
3 张昆华;大变形制备Ag/Ni纤维复合电接触材料研究[D];昆明理工大学;2009年
4 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
5 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
6 郭全英;两种含Gd镁合金微观组织演变机制及性能研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 李洪梅;TiNi形状记忆合金与不锈钢异种材料激光焊研究[D];吉林大学;2011年
8 严军;光纤激光—电弧复合焊接高强铝合金工艺、缺陷产生与质量控制[D];华中科技大学;2011年
9 马鸣龙;Mg-Y-MM-Zr合金组织及性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
10 薛诚;旁路耦合电弧GMAW工艺及机理研究[D];兰州理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王强;薄壁球铁的组织及力学性能研究[D];河南理工大学;2010年
2 赵火平;原位合成TiB_2/Al-4Cu复合材料组织和性能的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
4 易成;退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响[D];郑州大学;2010年
5 尤三三;镍对低温高韧性球墨铸铁组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
6 是晶;42CrMo钢流变特性与位错动力学模型研究[D];沈阳理工大学;2010年
7 刘西洋;Nd:YAG激光+CMT复合热源不锈钢焊接工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 翟红波;奥氏体不锈钢螺栓断裂失效机理及防护措施研究[D];华东理工大学;2011年
9 王建玲;薄板AZ31B镁合金塑性及其激光焊研究[D];太原理工大学;2011年
10 张文利;不同路径等通道挤压Al-Mg-Si合金的组织与性能研究[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 滕文华;激光—电弧复合焊接在汽车制造中的应用[J];电焊机;2004年06期
2 樊丁,中田一博,牛尾诚夫;YAG激光与脉冲MIG复合焊[J];甘肃工业大学学报;2002年03期
3 王红,赵邦华;我国车辆焊接转向架研制及引进运用现状[J];甘肃科学学报;1997年01期
4 野元浩,刘克鲜;转向架结构及近期发展方向(续完)[J];国外铁道车辆;2003年02期
5 陈健;复合热源焊接技术的发展[J];焊接;1994年09期
6 陈彦宾,李俐群,陈凤东;激光维持燃烧波对激光-TIG复合热源的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2003年06期
7 康乐;黄瑞生;刘黎明;刘景和;;低功率YAG激光—MAG电弧复合焊接不锈钢[J];焊接学报;2007年11期
8 高明;曾晓雁;胡乾午;严军;;激光—电弧复合焊接咬边缺陷分析及抑制方法[J];焊接学报;2008年06期
9 胡连海;黄坚;庄凯;赵福辰;吴毅雄;;激光与电弧间距对激光复合焊熔滴过渡的影响[J];焊接学报;2010年02期
10 陈彦斌,徐庆鸿,苏彦东;激光一同轴电弧复合焊接热源焊接[J];焊接学报;1995年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 罗志敏;低功率激光+电弧复合热源焊接特性研究[D];大连理工大学;2011年
2 徐良;HQ785T1低合金高强钢激光-MAG复合热源焊接工艺研究[D];机械科学研究总院;2011年
3 郭晓军;激光焊接低合金高强钢T型搭接接头性能研究[D];上海交通大学;2012年
4 伍光凤;JG785DB钢焊接性及焊接工艺研究[D];重庆大学;2008年
5 宋国祥;超低碳贝氏体钢CO_2激光-GMA复合焊接特性研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 刘博维;S355J2W耐候钢焊接接头组织及性能研究[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黎永钧,于光,周惠久;低碳马氏体组织中的残余奥氏体[J];兵器材料科学与工程;1988年04期
2 王青江,单以银,滕华元,王仪康;重载车辆结构用微合金控轧高强钢的组织和韧性[J];兵器材料科学与工程;1991年04期
3 ;Effects of low temperature on properties of structural steels[J];Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition);2004年05期
4 黄新珍 ,马玉江 ,陈家本;现代船舶工业中逆变焊机与气保护焊丝的应用情况[J];船舶工业技术经济信息;2004年03期
5 王蕾,陈晓,习天辉;大线能量低焊接裂纹敏感性钢的研究[J];材料导报;2002年05期
6 余圣甫;雷毅;黄安国;谢明立;李志远;;氧化物冶金技术及其应用[J];材料导报;2004年08期
7 吴会强,李亚江,邹增大;HQ130钢不完全淬火区组织性能的研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
8 方洪渊,魏金山,张田宏;10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和晶粒度研究[J];材料科学与工艺;2003年03期
9 章桥新,黄治军,陈淑虹;HG70钢的焊接性能[J];材料开发与应用;2001年04期
10 张宝伟,魏金山,张田宏;10Ni5CrMoV钢二次焊接热循环局部脆化研究[J];材料开发与应用;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 胡宗文;王元清;石永久;陈宏;;钢结构厚板的工程应用及其脆性破坏研究[A];钢结构工程研究(七)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张德勤;微合金钢焊缝金属中针状铁素体形成机理的研究[D];天津大学;2000年
2 陈翠欣;X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真[D];天津大学;2005年
3 朱亮;力学性能失配焊接接头的强度及变形行为[D];兰州理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李艳;采用有限元分析多因素对焊接接头裂纹尖端塑性区的影响[D];太原理工大学;2002年
2 陈少平;WELDOX960高强钢焊接性研究[D];太原理工大学;2003年
3 王保满;低匹配管道焊接接头的安全评定研究[D];天津大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛龙,李明利,焦向东,蒋力培,马宏泽,孙振国,王军波;无导轨多层焊自动跟踪微机控制系统研究[J];中国机械工程;2002年09期
2 黄军芬,殷树言,蒋力培;基于PLC的管道多层焊跟踪控制系统研究[J];电焊机;2005年10期
3 陈球武;胡特生;张建平;;混合气体保护焊多层焊工艺[J];焊接技术;1981年04期
4 李慧娟;程方杰;李凌;李正任;;厚板多层焊的数值模拟分析[J];焊接技术;2007年01期
5 李东;;浅谈手工电弧多层焊焊道接头间未熔合现象及防止[J];达州职业技术学院学报;2005年Z2期
6 孙燕;;ZG270-500与40Cr的焊接[J];焊接技术;2009年06期
7 奚运涛 ,樊明锋 ,张振永;小口径钢管全位置脉冲TIG多层焊的组织分析[J];焊接;2005年08期
8 郑振太;单平;胡绳荪;黄振华;;中厚板熔化极气体保护焊的数值模拟及实验验证[J];中国机械工程;2007年11期
9 雷正龙;陈彦宾;宋国祥;王群;;超低碳贝氏体钢CO_2激光-气体金属弧焊复合焊接成形特性[J];中国激光;2009年11期
10 陆皓,汪建华,村川英一;多层焊焊接应力分布对管子局部热处理应力释放准则的影响[J];上海交通大学学报;2000年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵海燕;史清宇;吴爱萍;吴甦;鹿安理;;角接头的多层焊和焊缝金属熔敷的数值模拟[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
2 赵海燕;蔡志鹏;林健;鹿安理;史清宇;陈清阳;刘雅娣;;箱形梁结构厚板角焊缝的多层焊[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 薛勇;张建勋;裴怡;李继红;;带坡口厚板多层焊残余应力三维有限元数值研究[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
4 黄军芬;蒋力培;邹勇;殷树言;;多层焊焊缝识别算法研究[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
5 许洪平;金伯明;房光文;;φ219×7管道全位置下向焊工艺特点及操作方法[A];中国工程建设焊接协会第八届年会论文集[C];2001年
6 杨文光;陆益锋;;0Cr25Ni20不锈钢的焊接工艺探讨[A];2004年全国化工、石化装备国产化暨设备管理技术交流会会议论文集[C];2004年
7 李太明;郑建西;;筒体自动焊产生气孔原因分析[A];1999年晋冀鲁豫鄂蒙六省区机械工程学会学术研讨会论文集(河南分册)[C];1999年
8 吴荣;;预防CO_2焊接制件开焊的一些方法[A];第七届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2010年
9 张艳;王宗杰;国旭明;钱百年;李晶丽;;双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能的研究[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
10 程方杰;靳文姗;张海勇;张建优;肖鑫;;逆变点焊机在多层板及大探伸构件点焊应用中的特性研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 栗清振 通讯员 陆培贵;挺起脊梁永不服输[N];中国石油报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姬书得;水轮机转轮焊接残余应力调控措施的虚拟优化[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 李湘文;中厚板复杂轨迹焊缝跟踪的关键技术研究[D];湘潭大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李凌;中厚板焊接温度场及应力场数值计算[D];天津大学;2006年
2 陈大伟;铜和铌对HSLA钢多层焊焊缝组织和性能的影响[D];燕山大学;2006年
3 张宏;基于ANSYS平台的管线钢焊接温度场模拟[D];西南交通大学;2007年
4 张光云;TIG熔焊成型中焊缝几何尺寸的建模与控制[D];南昌大学;2008年
5 宋国祥;超低碳贝氏体钢CO_2激光-GMA复合焊接特性研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 刘洲平;九自由度弧焊机器人多层焊离线编程的研究[D];南昌航空大学;2012年
7 肖俊彦;J型接头结构焊接角变形规律研究及焊接顺序优化[D];上海交通大学;2008年
8 张伟伟;Fe_3Al合金堆焊及堆焊层的耐热腐蚀性能研究[D];合肥工业大学;2005年
9 康少波;GJ钢焊接方管截面残余应力的测定和分析[D];重庆大学;2010年
10 王陆钊;热丝TIG焊的工艺及性能研究[D];江苏科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026