基于多股绞合焊丝对Q345B钢板焊接的研究

发布时间：2020-08-06 19:18

【摘要】：本文基于一种多股绞合焊丝的发明专利,以多股绞合焊丝为研究对象,通过对Q345B低合金钢的焊接,研究多股绞合焊丝的使用性能。针对Q345B低合金高强钢焊接,理论上计算其焊接性,焊接冷裂纹敏感指数为0.20%,说明钢材焊接时不需要预热;采用ANSYS Workbench软件对Q345B低合金钢开V型坡口对接焊接实验中不同焊接线能量热源作用下试件进行焊接数值模拟,分析不同焊接线能量对温度场和应力场分布规律的影响,推测合适的焊接线能量数值,得到焊接Q345B低合金钢时采用的焊接线能量为700J/mm,确定使用多股绞合焊丝焊接Q345B钢板时的焊接工艺参数,为使用多股绞合焊丝焊接低合金钢提供指导作用。根据Q345B低合金钢的焊接性要求,通过分析合金元素对焊缝组织转变的作用,确定适用于Q345B钢板焊接的多股绞合焊丝合金成分;并根据现有不同类型的焊丝,通过对多股绞合焊丝的直径及合金成分的合理设计,捻制两种不同的多股绞合焊丝A和多股绞合焊丝B,用于Q345B钢板焊接,为多股绞合焊丝的研究提供理论上参考。采用熔化极活性气体保护焊(MAG),选择在700J/mm的焊接线能量下,分别采用多股绞合焊丝A、多股绞合焊丝B及ER49-1焊丝对Q345B钢板进行焊接,对比分析不同型号的焊材对焊接接头组织性能的影响,实验结果为:多股绞合焊丝A、多股绞合焊丝B和ER49-1焊丝焊缝熔敷金属的平均抗拉强度分别为525Mpa、534Mpa和517Mpa,平均屈服强度数值分别为383Mpa、395Mpa和377Mpa;熔敷金属焊缝区的平均冲击功数值分别为92J、103J和96.7J,焊接热影响区的平均冲击功数值分别为131J、142J和135.7J;焊缝区平均洛氏硬度数值为54.4HRA、54.3HRA和56.0HRA,热影响区平均洛氏硬度数值为55.9HRA、54.9HRA和56.4HRA。实验结果表明多股绞合焊丝A、多股绞合焊丝B均能适用于Q345B钢焊接,且焊接接头综合性能良好,尤其是采用多股绞合焊丝B的焊接接头的综合性能最好;为低合金钢焊接中多股绞合焊丝的应用提供了理论的基础。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG457.11
【图文】：

焊接材料,绪论,焊丝

1 绪论1 绪论1 Introduction1.1 选题背景及研究意义（Research Background and Significanceof the Thesis）1.1.1 目前各种焊接材料情况及未来发展趋势焊接材料是指焊接时所消耗材料。在焊接生产中广泛使用的焊接材料主要包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体和钎剂、钎料等。焊接材料大致可分为手工焊接材料（以电焊条为主）和自动焊接材料（以各种焊丝为主）。

焊接材料,产量统计

of the Thesis）1.1.1 目前各种焊接材料情况及未来发展趋势焊接材料是指焊接时所消耗材料。在焊接生产中广泛使用的焊接材料主要包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体和钎剂、钎料等。焊接材料大致可分为手工焊接材料（以电焊条为主）和自动焊接材料（以各种焊丝为主）。图 1-1 2007-2015 年焊接材料消费统计分析Figure 1-1 Statistical analysis of welding material consumption from 2007 to 2015

结构比重,焊接材料,实心焊丝

图 1-3 2014 年焊接材料结构比重Figure 1-3 Proportion of welding material structure in 2014，见表 1-1；近 10 年来，我国各类焊接材料占总产量。2014 年，焊条所占焊材总产量比例降至 43.8%，气产量比例升至 36%，药芯焊丝的比例接近 10%，埋维持在 10%左右的比例[3-4]，如图 1-3。目前，焊接材和气体保护实心焊丝为主体，药芯焊丝和埋弧焊材料焊实心焊丝和药芯焊丝的比重在增加，已成为未来焊表 1-1 2005-2014 年中国主要焊接材料的产量变化hanges in production of major welding materials in china from 条/万吨气体保护焊实心焊丝/万吨药芯焊丝/万吨埋弧焊接材料/万吨年总产万吨170 60 7 35 272175 80 12 40 307180 112 26 42 360

【参考文献】