高氮奥氏体不锈钢薄板焊接成形及组织性能控制研究
本文选题:高氮钢 切入点:薄板 出处:《南京理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:高氮奥氏体不锈钢焊缝容易出现气孔、氮化物析出、裂纹等问题,针对这一技术难点,本文采用自制高氮钢焊丝,对1.45mm的高氮钢薄板进行无填丝TIG焊、填丝TIG焊以及电子束焊的零间隙对接工艺试验研究,探究了个工艺参数对焊缝成型质量的影响,并对其微观组织与力学性能进行研究。分析了高氮钢薄板焊缝成型及质量的规律。无填丝TIG焊焊缝较宽,焊缝气孔缺陷较多,电子束焊缝则较窄,无气孔缺陷,两者皆无余高。填丝TIG焊焊缝尺寸在两者之间并又存在余高,焊接电流会影响焊缝的各个尺寸参数,合理的电流范围在85~100A之间;焊接速度影响焊缝的熔深熔宽;送丝速度则影响焊缝的余高,焊缝中气孔、裂纹明显减少。通过SEM、EDS、XRD、元素含量检测等方法,分析了高氮钢焊缝微观组织,发现高氮钢无填丝TIG焊焊缝组织是单相奥氏体。填丝TIG焊焊缝组织与氮含量有关,当焊缝氮含量为0.5%时,组织为奥氏体+骨架状铁素体,此时为AF凝固模式;当焊缝氮含量逐渐升高,为0.72%时组织为奥氏体,奥氏体枝晶方向性明显;当焊缝氮含量为0.79%时,组织为单相奥氏体且晶粒粗化,为A凝固模式。而高氮钢电子束焊缝组织是单相奥氏体。上述三种焊缝中均未出现氮化物的析出。探究了高氮钢接头的力学性能。无填丝TIG焊抗拉强度为900MPa;填丝TIG焊接头抗拉强最高达到995MPa,可达到母材的98%,与母材近等强,焊缝区硬度最高值为320HV;电子束接头抗拉强度可达到985MPa,同样与母材近等强,焊缝区硬度最高值为 300HV。初步探索了高氮钢的防护应用,有较多的应用领域,具有抗弹性能较好,使用寿命长以及其他优点。
[Abstract]:The weld seam of high nitrogen austenitic stainless steel is easy to appear porosity, nitride precipitation, crack and so on. In view of this technical difficulty, this paper adopts self-made high nitrogen steel welding wire, carries on the TIG welding of 1.45mm high nitrogen steel sheet without filler wire. The experimental study on the zero-gap butt joint process of wire filling TIG welding and electron beam welding is carried out, and the influence of a process parameter on the weld forming quality is explored. The microstructure and mechanical properties of the weld were studied. The rules of weld forming and quality of high nitrogen steel sheet were analyzed. The weld seam of TIG welding without filler wire was wider, the weld hole defects were more, and the electron beam weld seam was narrower and no porosity defect. The weld size of filler wire TIG welding is between them and there is surplus height, the welding current will affect the weld parameters, the reasonable current range is between 85 and 100A, the welding speed will affect the weld penetration width. The feeding speed of wire affects the residual height of the weld, and the porosity and crack in the weld are obviously reduced. The microstructure of weld seam of high nitrogen steel is analyzed by means of SEMMA-EDSX XRD, element content detection and so on. It is found that the microstructure of TIG welding weld of high nitrogen steel is single phase austenite. The microstructure of TIG welding weld is related to nitrogen content. When the nitrogen content of weld is 0.5, the microstructure is austenitic skeleton ferrite, which is AF solidification mode. When the nitrogen content of the weld increases gradually, the microstructure is austenite and the austenite dendrite directivity is obvious when the nitrogen content of the weld is 0.72, and when the nitrogen content of the weld is 0.79, the microstructure is single-phase austenite and the grain is coarser. The microstructure of electron beam weld of high nitrogen steel is single phase austenite. There is no precipitation of nitride in the above three welds. The mechanical properties of high nitrogen steel joint are investigated. The tensile strength of TIG welding without filler wire is 900MPa; the tensile strength of filler wire welding is 900MPa; The tensile strength of TIG welding joint is up to 995MPa, which can reach 98% of the base metal, and is nearly as strong as the base metal. The maximum hardness of weld zone is 320HV.The tensile strength of electron beam joint can reach 985 MPA, which is nearly equal to that of base metal, and the highest value of weld zone hardness is 300 HV. The protective application of high nitrogen steel has been preliminarily explored. Long service life and other advantages.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG457.11
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 罗津如;近年日本的焊缝自动检验动向[J];无损探伤;2001年01期
2 郭旭英;浅谈焊缝符号国家标准在设计文件中的正确标注[J];航天标准化;2004年03期
3 王乃成;关于焊缝表示法两个国家标准的介绍与分析[J];航天标准化;2005年03期
4 董自强;赵红艳;王燕;;钢结构产品检验中简易焊缝尺的制作及使用[J];新技术新工艺;2011年10期
5 蔡娟;赵长生;李永平;;一种焊缝致密性快速检验方法[J];起重运输机械;2013年08期
6 郝世海;王彦君;熊登保;;钛焊缝表面氧化对其机械性能的影响[J];焊接;1983年01期
7 萧前;关于焊缝系数的几点看法[J];石油化工设备;1987年04期
8 孙景荣;;铝焊缝常见缺陷及返修[J];焊接技术;1989年05期
9 任兰雄;;焊缝结晶偏析对射线底片的影响[J];物理测试;1990年01期
10 刘邦宣;;如何提高焊缝返修合格率[J];焊接技术;1990年05期
相关会议论文 前10条
1 常青;朱红亮;李洪刚;白福清;蒋旭伟;;龙城大桥钢结构焊缝无损检测方法的研究及应用[A];全国城市公路学会第十八届学术年会论文集[C];2009年
2 马海涛;王来;赵杰;韩双起;丛继功;李卫东;刘民;佟金杰;;汽油加氢装置反应器出口管线焊缝开裂原因分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
3 李安营;张国顺;王秀京;;耳座焊缝的超声波探伤[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集(河南分册)[C];2002年
4 陈永祥;瞿才渊;;大型焊接齿轮焊缝的超声波探伤方法[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
5 王峰;;渗透检验时对焊缝表面缺陷渗透能力的分析[A];2006年度海洋工程学术会议论文集[C];2006年
6 陈永祥;瞿才渊;;大型焊接齿轮焊缝的超声波探伤方法[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘渝十三省区市机械工程学会2009年学术年会论文集(河南、贵州、重庆分册)[C];2009年
7 吴佑明;范崇显;杨世柏;;超高温服役的奥氏体耐热钢焊缝失效分析[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
8 孙周明;张连华;陈善忠;李旭;;提速车焊接转向架焊缝TIG重熔工艺的研究[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
9 何伟;;钢管螺旋焊缝表面缺陷性质分析[A];2007四川省理化检验、无损检测学术交流年会论文集[C];2007年
10 赵征;;铝合金薄板长直焊缝的自动跟踪系统[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
相关重要报纸文章 前3条
1 湖南工学院 蒋冬青 湖南韶峰水泥集团有限公司 胡荣;MPS3750B型立磨安装时的焊接要领[N];中国建材报;2007年
2 岳华;高清洁管道质量“要诀”[N];中国石化报;2010年
3 石建芬 赵凤 卢鹏;钢管生产“穿斗篷”“戴面罩”[N];中国石化报;2011年
相关博士学位论文 前9条
1 王敏;钛合金T-型结构单面焊背面双侧成形焊接新技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 甄任贺;微间隙焊缝磁光成像机理与位置识别研究[D];广东工业大学;2016年
3 陈余泉;磁光传感神经网络卡尔曼滤波融合的微间隙焊缝识别算法研究[D];广东工业大学;2016年
4 朱强;CLAM钢TIG焊接接头性能及其在液态锂铅中腐蚀行为研究[D];江苏大学;2011年
5 李菊;钛合金低应力无变形焊接过程机理研究[D];北京工业大学;2004年
6 陈俐;航空钛合金激光焊接全熔透稳定性及其焊接物理冶金研究[D];华中科技大学;2005年
7 姚远;几种Fe-C系汽车材料大功率CO_2激光深熔焊接工艺研究[D];吉林大学;2006年
8 沈长斌;搅拌摩擦与缓蚀剂联合作用下铝合金焊缝的室温电化学性能的研究[D];大连交通大学;2012年
9 王立伟;基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D];河北工业大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 李宁宁;激光视觉V型焊缝图像识别技术研究[D];河北联合大学;2014年
2 魏爱民;高氮奥氏体不锈钢光纤激光焊接工艺试验研究[D];南京理工大学;2015年
3 陈熙引;基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D];华南理工大学;2015年
4 孙立人;AZ31B镁合金CO_2激光焊接接头组织性能分析[D];内蒙古工业大学;2015年
5 洪浩洋;钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究[D];沈阳理工大学;2015年
6 宋庆军;大厚度TC4ELI钛合金EBW质量控制及球壳变形预测[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 郝超超;燃气管道焊缝定位及机器人通讯系统研究[D];华北理工大学;2015年
8 郭崇;不同焊接工况对激光焊接接头组织影响的研究[D];上海工程技术大学;2015年
9 王彦杰;焊接质量的计算机检测评价系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年
10 孙硕;高强钢激光—电弧复合焊焊缝成型的预测研究[D];长春理工大学;2014年
,本文编号:1582695
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1582695.html