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《华南理工大学》 2012年
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Q235钢闪光焊温度场分析和焊接接头性能研究

李海权  
【摘要】:闪光焊作为一种可靠的固相连接方法,具有接头质量良好、力学性能接近母材、便于自动化控制的诸多优点,在轨道交通、管道、建筑等行业有着广泛的应用。影响闪光焊接头性能的最主要因素包括焊缝区域的温度场分布、闪光顶锻的工艺参数和焊缝区域出现的缺陷组织。焊缝区域的组织缺陷是前两者综合作用的结果。因此研究闪光焊温度场分布对于提高接头性能,避免焊缝组织缺陷具有重要的意义。 本文使用有限元软件通过建立焊接过程中的热电耦合模型,对Q235钢闪光焊闪光阶段焊件温度场分布进行了分析,计算过程中考虑了温度对材料相变和热物理特性的影响,解决了闪光时物质烧损问题,得出焊接过程中温度随时间的变化规律,以及沿焊件轴向、径向上温度场的温度分布特点;并采用红外图像实时测温实验验证,结果表明:测量结果和计算结果基本吻合,较准确的反映了Q235钢闪光焊实际过程。 分析了Q235钢闪光焊焊件接头性能:焊接接头的平均抗拉强度高于母材,而塑性韧性较母材差。焊件内部各点的热循环曲线导致各区域晶粒差别,焊接接头沿轴向晶粒逐渐增大。显微硬度测试表明接头焊缝区与热影响区的显微硬度均高于母材,焊缝区的显微硬度值最大。焊接头组织形态主要为铁素体和珠光体,中间组织随轴向距离的增大而增加。在热影响区中,沿轴线方向随着离熔合线距离的增加,热影响区中的珠光体的数量逐渐减少,且分布有网状魏氏体组织,降低了焊接接头的塑性和韧性。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG456;TP391.9

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