耐候钢厚板的激光—电弧复合焊接性能研究

发布时间：2017-12-19 20:27

  本文关键词：耐候钢厚板的激光—电弧复合焊接性能研究　出处：《沈阳工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 激光-电弧复合焊接 耐候钢厚板 焊接工艺 显微组织 力学性能

【摘要】：S355J2W+N耐候钢是一种拥有较高强度的低合金结构钢，同时具有良好的耐大气腐蚀性能，被选用制造高铁客车转向架的部分结构。激光-电弧复合焊接技术充分利用激光和电弧形成的复合热源，具备焊接飞溅小、热输入量低、生产效率高、间隙适应性强等优势。因此本文采用激光-电弧复合多层焊接技术分别对20mm厚横梁管对接接头和12mm厚侧梁T型接头的耐候钢板（S355J2W+N）采用三层三道和二层二道复合焊接工艺，通过合理选择焊接工艺参数，，获得了成型性好、热影响区小、冶金结合性能良好的焊接接头。 通过光学显微镜观察了耐候钢多层焊接接头的显微组织，结果表明，焊缝金属组织主要由铁素体和珠光体组成，并且打底层焊缝的组织较填充层焊缝的组织细小。显微硬度测试结果表明耐候钢焊接接头的硬度值高于母材，最高值出现在过热区，其值为313HV。电子万能力学试验机对焊接试样进行拉伸和180°侧弯实验，拉伸实验样件全部断裂在母材上，说明其焊接接头强度是足够的；弯曲实验在焊缝中心部位和层间熔合线附近出现了微裂纹，其裂纹长度最大值为1.5mm，满足相关要求。在-20℃温度下对母材、电弧热源主要作用的焊缝上部区域及激光热源主要作用的焊缝下部区域进行了冲击实验，焊缝上部区域的冲击功均值（130.2J）比母材（217.7J）低，焊缝下部区域的冲击功均值（204.8J）与母材相当，焊接接头的冲击功值满足高铁转向架的冲击功技术指标要求（≥47J）。同时对母材、焊缝上部和下部冲击断口形貌进行分析，焊缝上部断口形貌主要为等轴韧窝，母材和焊缝下部断口形貌为撕裂韧窝和等轴韧窝。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG456

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈小平;王向东;刘清友;米丰毅;;耐候钢锈层组织成分及其耐腐蚀机制分析[J];材料保护;2009年01期

2 张全成,吴建生;耐侯钢的研究与发展现状[J];材料导报;2000年07期

3 吴圣川,刘建华,胡伦骥;ZL114铝合金激光—电弧的复合焊接[J];电焊机;2004年09期

4 刘志勇;陈邦文;陈吉清;胡敏;宋育来;;武钢铁路车辆及集装箱用耐候钢的现状及发展[J];钢铁研究;2009年06期

5 张励忠;刘博维;张淘;宋志坤;刘畅;;S355J2W耐候钢焊接接头显微组织与力学性能[J];北京交通大学学报;2012年04期

6 张志勇 ,田志凌 ,彭云;铝合金先进焊接工艺[J];焊接;2003年07期

7 邹世坤,王健,王华明;激光冲击处理对焊接接头力学性能的影响(Ⅰ)[J];焊接学报;2001年03期

8 张旭东,陈武柱,芦田荣次,松田福久;CO_2气体保护的激光焊接12mm厚低碳钢板[J];焊接学报;2002年06期

9 李志勇;王威;王旭友;李桓;;激光-MAG复合焊等离子体辐射分析[J];焊接学报;2010年03期

10 吕高尚,史春元,董春林,柴国明,陈俐;激光-电弧复合热源焊接研究及应用现状[J];航空制造技术;2005年05期

本文编号：1309330