SUS304/Q345异种钢激光-MAG复合焊接头腐蚀行为研究

发布时间：2023-12-10 09:32

　　不锈钢材料因其优良的综合机械性能和耐腐蚀性能在设备制造与工程构件上得到了广泛应用。在实际生产中,为了节约成本,常常将不锈钢材料与低合金钢进行异种焊接。相较于母材,异种钢焊接接头的化学成分具有及其不均匀性,显微组织结构复杂,导致异种钢焊接接头的耐腐蚀性能降低。同时,应力与腐蚀的交互作用能加速材料的损伤过程,应力腐蚀与腐蚀疲劳现象已经成为石油化工、交通运输、压力容器中异种焊接接头常见的破坏失效形式。研究异种钢焊接接头在应力与腐蚀环境的交互作用下的断裂失效行为具有重要的工程应用价值。本文使用SUS304不锈钢材料,使用激光-MAG复合焊的方式,将其与低合金钢Q345进行焊接,并测试接头的微观组织和基本力学性能。应用周浸应力腐蚀装置,采用恒位移加载的方式进行应力腐蚀试验,得出异种钢接头焊缝组织的临界应力强度因子K_ISCC小于30MPa﹒m^1/2,Q345母材和Q345热影响区的K_ISCC小于25MPa﹒m^1/2,304母材和热影响区组织对应力腐蚀开裂不敏感。焊接接头中不同的组织导致各区域应力腐蚀裂纹扩展速率...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 异种钢材料的焊接性
        1.2.1 异种钢的焊接性
        1.2.2 异种钢焊接中存在的困难
    1.3 异种钢的常用焊接方法
    1.4 焊接接头载荷与腐蚀环境的交互作用
        1.4.1 应力腐蚀裂纹扩展
        1.4.2 腐蚀疲劳裂纹扩展
    1.5 研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 焊接设备与方法
    2.3 异种钢焊接接头组织和性能的测试
        2.3.1 微观组织观察
        2.3.2 硬度测试
        2.3.3 拉伸性能测试
        2.3.4 微型剪切试验
        2.3.5 周浸腐蚀试验
        2.3.6 接头腐蚀疲劳裂纹扩展试验
        2.3.7 电化学试验
第3章 异种钢焊接接头的组织与性能
    3.1 显微组织分析
    3.2 接头硬度分布
    3.3 接头拉伸试验
    3.4 微型剪切试验
    3.5 极化曲线测试
    3.6 本章小结
第4章 304-Q345 异种钢焊接接头应力腐蚀裂纹扩展
    4.1 试验方法及设备
    4.2 应力腐蚀裂纹扩展结果及分析
        4.2.1 表面应力腐蚀裂纹形貌
        4.2.2 应力腐蚀裂纹扩展速率
        4.2.3 应力腐蚀裂纹走向及断口形貌
    4.3 本章小结
第五章 304-Q345异种钢接头腐蚀疲劳裂纹扩展
    5.1 疲劳裂纹扩展结果及分析
        5.1.1 疲劳裂纹扩展曲线
    5.2 接头腐蚀疲劳裂纹扩展
        5.2.1 腐蚀疲劳裂纹扩展曲线
        5.2.2 腐蚀疲劳断口宏观形貌
        5.2.3 腐蚀疲劳表面裂纹走向观察
        5.2.4 腐蚀疲劳断口微观形貌
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献



本文编号：3872245