服役温度对TA2/Q235爆炸焊接复合材料微观组织影响的研究及剪切断口分形表征

发布时间：2021-05-14 22:08

　　爆炸焊接复合材料因其优异的性能、较低的成本,常用于制作耐腐蚀容器和设备,在航空航天、石油、化工、军工等领域得到了广泛的应用。这种复合材料在焊接过程中会受到剧烈的爆轰冲击,产生不同程度的塑性变形,焊后内部存有大量的残余应力,应力腐蚀会使其结合处在服役过程中开裂。爆炸复合板的剪切强度通常用于评判其结合强度。可见,对服役过程中爆炸复合材料剪切行为的研究是一个重要的课题。本文以TA2/Q235爆炸复合板为研究对象,探讨了退火工艺对复合板组织性能的影响规律;通过热处理模拟服役温度,对复合板结合界面剪切行为进行了研究,并利用分形理论建立了服役后材料剪切断口力学性能与断口形貌间的关系。主要研究内容与结论如下:（1）TA2/Q235爆炸复合板经不同温度及时间的退火处理后,通过对其组织及性能的观察测试,确定最佳退火工艺为575℃保温1h。（2）通过热处理模拟服役温度,微观组织、显微硬度及剪切试验的结果表明服役温度应在600℃以下,否则容易造成结合区力学性能的快速下降。（3）通过对剪切断口的形貌观察,指出TA2/Q235剪切断口同时具备韧性断口、准解理断口以及解理断口的特征。200℃服役时,韧性断裂及准解... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 爆炸焊接概述
    1.2 爆炸焊接发展历程
    1.3 爆炸焊接的研究现状及分析
        1.3.1 爆炸焊接的理论研究
        1.3.2 爆炸焊接的工艺研究
        1.3.3 爆炸焊接的界面研究
    1.4 分形研究
    1.5 本文研究的背景及意义
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究内容
2 实验材料及方案
    2.1 实验材料
    2.2 研究方案及技术路线
        2.2.1 研究方案
        2.2.2 技术路线图
    2.3 试样制备
    2.4 退火工艺研究及服役温度模拟
        2.4.1 退火工艺制度
        2.4.2 服役温度模拟
    2.5 显微组织观察
        2.5.1 金相显微镜观察
        2.5.2 扫描电镜观察
    2.6 力学性能测试
        2.6.1 显微硬度测试
        2.6.2 剪切强度测定
3 爆炸焊接TA2/Q235复合板热处理制度的研究
    3.1 退火温度对组织及性能的影响
        3.1.1 结合区组织形貌
        3.1.2 远离结合区TA2及Q235组织形貌
        3.1.3 晶粒尺寸及显微硬度变化
    3.2 退火时间对爆炸焊接TA2/Q235复合板组织及性能的影响
    3.3 TA2/Q235爆炸复合板退火工艺制定
    3.4 小结
4 服役温度对TA2/Q235爆炸复合板组织及性能的影响研究
    4.1 显微组织分析
    4.2 显微硬度检测
    4.3 服役温度下TA2/Q235爆炸复合板应力分析
    4.4 剪切性能测试
        4.4.1 剪切强度
        4.4.2 断口形貌及元素分布
        4.4.3 不同服役温度下断口分析
    4.5 小结
5 服役条件下TA2/Q235爆炸复合板断口分形表征及多重分形谱的建立
    5.1 断口分形维数建立
    5.2 断口多重分形谱的建立
    5.3 剪切强度与断口分形维数及多重分析谱间的关系
    5.4 小结
6 结论
致谢
参考文献
硕士研究生学习阶段发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对锆-钛-钢爆炸复合板粘结性能影响[J]. 邱伟光,张伯君,业成,周彬彬,周昌玉.  稀有金属材料与工程. 2017(11)
[2]压力容器用大厚度13MnNiMoR/S32168爆炸焊接金属复合板及其生产工艺探讨[J]. 冯健,李春阳,侯国亭,刘献甫,胡晓东.  压力容器. 2016(03)
[3]爆炸焊接的桥梁钢-奥氏体钢界面的组织特征[J]. 杨柳松.  热处理. 2016(01)
[4]304/Q245R爆炸复合板结合界面的退火组织和硬度[J]. 张罡,林东升,姜岳峰.  焊接学报. 2015(09)
[5]铝-铝爆炸焊接界面剪切行为与断口形貌关系研究[J]. 付艳恕,张宾宾,夏萌.  实验力学. 2015(02)
[6]爆炸焊接炸药爆轰波与金属复合板界面波生成机制研究[J]. 冯健,史和生,侯国亭,李春阳,王超,刘远华.  压力容器. 2014(10)
[7]爆炸焊接界面成波机理[J]. 侯国亭,冯健,袁安富,王超.  爆破. 2013(04)
[8]爆炸焊接装药厚度可焊性窗口[J]. 史长根,洪津,刘影,杨晓强.  焊接学报. 2011(06)
[9]低爆速爆炸焊接炸药的实验研究[J]. 袁胜芳,李亚,陈秋宇,黄文尧.  煤矿爆破. 2010(02)
[10]不同热处理制度对钛-钢复合板的影响[J]. 王小华.  材料开发与应用. 2010(03)



本文编号：3186416