960MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝及焊缝金属强韧化机理研究
发布时间：2021-10-15 22:11
低合金高强钢因具有强度高、塑韧性好等优点而广泛的应用在压力容器、桥梁、海洋平台等重要的钢结构构件中。尤其是近些年来,随着管道运输、矿山机械、工程机械承受的载荷越来越大,对这类钢的需求量越来越多。其中,Q960钢是在普通低碳钢的基础上,通过加入适量的合金元素,经过调质处理而得到的高强钢。但这类钢材因加入的合金元素具有较强的淬硬性,因而焊后易出现冷裂纹、热影响区脆化和软化等问题,尤其是低温冲击韧性达不到要求而限制了其在更大的范围内推广使用。金属粉芯型药芯焊丝具有低渣或无渣、操作性好、扩散氢含量低、熔敷效率高、飞溅少、烟尘小、焊缝成形好等一系列优点,尤其是粉体配制简单容易,合金元素过渡系数高使其非常适合于低合金高强钢的焊接。本文从焊缝冶金化处理的角度出发,以改善低合金高强钢焊缝金属低温冲击性能为目标,通过加入锰、钼、铬、镍、钛、硼、铝等合金元素研制了一种与960MPa高强钢相匹配的金属粉芯型药芯焊丝,并对各合金元素的强韧化机理进行了研究。采用钨极氩弧焊方法进行焊接,通过药粉填充率试验、硬度试验和冲击试验,结合金相组织观察等手段,确定了金属粉芯型药芯焊丝的制备工艺,确定了焊接时所需的工艺参数。...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Q960钢显微组织形态
c 送粉器 d 收丝机图 2.2 药芯焊丝生产设备Fig. 2.2 Production equipment for produce flux cored wire因此，药芯焊丝的制备过程可概括为：药粉配制→药粉混合搅拌→80~100 目过药粉烘干→钢带清洗→钢带烘干→钢带轧制成 U 型→送粉器加粉→钢带合缝成 反复多次拉丝减径→焊丝表面清理→焊丝保存。图 2.3 Q960 钢用金属粉芯型药芯焊丝Fig. 2.3 Meatl powder flux cored wire for Q960 steel.3 药粉填充率的确定
图 2.3 Q960 钢用金属粉芯型药芯焊丝Fig. 2.3 Meatl powder flux cored wire for Q960 stee定对焊丝制备过程中的成形与拉丝，焊接过程力学性能影响较大。理想的填充率是既要保证药粉在焊丝管内不过胀、不串粉。过小的焊接送丝时容易拉断，焊接时断弧，焊缝中减径困难，甚至在减径过程中直接拉断，因尤为重要。在研究过程中发现，药芯焊丝粉装体积质量之间存在一定的关系[75~79]。为bK ，药芯焊丝体积质量为 m ，钢带体积质丝截面积为 A ，钢带截面积为1A ，药粉截面成形时中径为1D ，粉芯成形后直径为 d ，钢下公式[80~81]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]微合金元素镍和铌对金属粉芯焊丝焊接接头性能的影响[J]. 刘政军,裘荣鹏,武丹,苏允海. 焊接. 2017(08)
[2]焊后热处理对Q460D高强钢焊缝金属显微组织和性能的影响[J]. 崔茂,杨军,廖芳芳,李文超,卢明,马宽. 金属热处理. 2017(06)
[3]药芯焊丝Mo含量对低合金钢焊缝金属性能影响[J]. 孔红雨,朱官朋,曾志伟,郭纯,姚润钢. 材料开发与应用. 2017(02)
[4]Q960高强钢焊丝熔敷金属组织及性能研究[J]. 李丹晖,徐亦楠,徐浩,张汇文. 焊接. 2017(02)
[5]热处理对30CrMnSiA高强钢焊接接头力学性能的影响[J]. 张举麟,童明波,刘洋. 科学技术与工程. 2016(32)
[6]Mechanical and Metallurgical Characterization of HSLA X70Welded Pipeline Steel Subjected to Successive Repairs[J]. Bouzid Maamache,Mabrouk Bouabdallah,Abdelhalim Brahimi,Youcef Yahmi,Billel Cheniti,Brahim Mehdi. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(06)
[7]Nb元素对中碳钢加热过程中晶粒长大的影响[J]. 李殿杰,胡日荣,王金飞,李胜峰,张启富,韩宝云,武会宾. 热加工工艺. 2016(08)
[8]Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响[J]. 战国锋,刘继雄,刘文斌. 金属热处理. 2016(03)
[9]热输入对960MPa级高强钢粗晶区组织及性能的影响[J]. 刘政,魏金山,崔冰,安同邦,田志凌. 钢铁. 2016(02)
[10]纵向磁场对WQ960钢焊接接头组织和性能的影响[J]. 刘政军,芦延鹏,苏允海,马大海,陈思含. 沈阳工业大学学报. 2016(04)
博士论文
[1]高钢级X80管线钢工艺、组织与性能的研究[D]. 孔君华.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]1200MPa级HSLA钢的焊接性及焊接工艺研究[D]. 徐彬.昆明理工大学 2017
[2]超高压容器修复用高强钢焊条的研究[D]. 蔡养川.南京航空航天大学 2014
[3]金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅的试验研究[D]. 王皇.太原理工大学 2012
[4]海洋平台用EQ56、EQ70高强钢焊接性及焊接工艺研究[D]. 李华其.江苏科技大学 2012
[5]低合金高强钢焊丝研制及焊接工艺研究[D]. 杨功斌.沈阳航空航天大学 2012
[6]合金元素和轧制工艺对低碳贝氏体耐候钢组织和力学性能影响[D]. 胡霄雨.东北大学 2011
[7]热处理对Ni56Cr22Mo13合金焊缝组织和性能的影响[D]. 曹冬军.江苏科技大学 2011
[8]ZnO透明导电薄膜的制备及性能优化[D]. 别勋.浙江大学 2010
[9]YCJEG50气电立焊药芯焊丝的研制[D]. 高芹.武汉理工大学 2009
[10]X80管线钢用自保护药芯焊丝渣系及强韧化的研究[D]. 黄春明.天津大学 2008
本文编号：3438705
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Q960钢显微组织形态
c 送粉器 d 收丝机图 2.2 药芯焊丝生产设备Fig. 2.2 Production equipment for produce flux cored wire因此，药芯焊丝的制备过程可概括为：药粉配制→药粉混合搅拌→80~100 目过药粉烘干→钢带清洗→钢带烘干→钢带轧制成 U 型→送粉器加粉→钢带合缝成 反复多次拉丝减径→焊丝表面清理→焊丝保存。图 2.3 Q960 钢用金属粉芯型药芯焊丝Fig. 2.3 Meatl powder flux cored wire for Q960 steel.3 药粉填充率的确定
图 2.3 Q960 钢用金属粉芯型药芯焊丝Fig. 2.3 Meatl powder flux cored wire for Q960 stee定对焊丝制备过程中的成形与拉丝，焊接过程力学性能影响较大。理想的填充率是既要保证药粉在焊丝管内不过胀、不串粉。过小的焊接送丝时容易拉断，焊接时断弧，焊缝中减径困难，甚至在减径过程中直接拉断，因尤为重要。在研究过程中发现，药芯焊丝粉装体积质量之间存在一定的关系[75~79]。为bK ，药芯焊丝体积质量为 m ，钢带体积质丝截面积为 A ，钢带截面积为1A ，药粉截面成形时中径为1D ，粉芯成形后直径为 d ，钢下公式[80~81]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]微合金元素镍和铌对金属粉芯焊丝焊接接头性能的影响[J]. 刘政军,裘荣鹏,武丹,苏允海. 焊接. 2017(08)
[2]焊后热处理对Q460D高强钢焊缝金属显微组织和性能的影响[J]. 崔茂,杨军,廖芳芳,李文超,卢明,马宽. 金属热处理. 2017(06)
[3]药芯焊丝Mo含量对低合金钢焊缝金属性能影响[J]. 孔红雨,朱官朋,曾志伟,郭纯,姚润钢. 材料开发与应用. 2017(02)
[4]Q960高强钢焊丝熔敷金属组织及性能研究[J]. 李丹晖,徐亦楠,徐浩,张汇文. 焊接. 2017(02)
[5]热处理对30CrMnSiA高强钢焊接接头力学性能的影响[J]. 张举麟,童明波,刘洋. 科学技术与工程. 2016(32)
[6]Mechanical and Metallurgical Characterization of HSLA X70Welded Pipeline Steel Subjected to Successive Repairs[J]. Bouzid Maamache,Mabrouk Bouabdallah,Abdelhalim Brahimi,Youcef Yahmi,Billel Cheniti,Brahim Mehdi. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(06)
[7]Nb元素对中碳钢加热过程中晶粒长大的影响[J]. 李殿杰,胡日荣,王金飞,李胜峰,张启富,韩宝云,武会宾. 热加工工艺. 2016(08)
[8]Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响[J]. 战国锋,刘继雄,刘文斌. 金属热处理. 2016(03)
[9]热输入对960MPa级高强钢粗晶区组织及性能的影响[J]. 刘政,魏金山,崔冰,安同邦,田志凌. 钢铁. 2016(02)
[10]纵向磁场对WQ960钢焊接接头组织和性能的影响[J]. 刘政军,芦延鹏,苏允海,马大海,陈思含. 沈阳工业大学学报. 2016(04)
博士论文
[1]高钢级X80管线钢工艺、组织与性能的研究[D]. 孔君华.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]1200MPa级HSLA钢的焊接性及焊接工艺研究[D]. 徐彬.昆明理工大学 2017
[2]超高压容器修复用高强钢焊条的研究[D]. 蔡养川.南京航空航天大学 2014
[3]金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅的试验研究[D]. 王皇.太原理工大学 2012
[4]海洋平台用EQ56、EQ70高强钢焊接性及焊接工艺研究[D]. 李华其.江苏科技大学 2012
[5]低合金高强钢焊丝研制及焊接工艺研究[D]. 杨功斌.沈阳航空航天大学 2012
[6]合金元素和轧制工艺对低碳贝氏体耐候钢组织和力学性能影响[D]. 胡霄雨.东北大学 2011
[7]热处理对Ni56Cr22Mo13合金焊缝组织和性能的影响[D]. 曹冬军.江苏科技大学 2011
[8]ZnO透明导电薄膜的制备及性能优化[D]. 别勋.浙江大学 2010
[9]YCJEG50气电立焊药芯焊丝的研制[D]. 高芹.武汉理工大学 2009
[10]X80管线钢用自保护药芯焊丝渣系及强韧化的研究[D]. 黄春明.天津大学 2008
本文编号：3438705
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