新型冷作模具钢焊接修复接头组织与性能研究

发布时间：2017-08-13 10:32

  本文关键词：新型冷作模具钢焊接修复接头组织与性能研究

  更多相关文章： 冷作模具钢 焊接修复 硬度 抗拉强度 耐磨性

【摘要】：模具修复是很多企业关注的焦点。手工电弧焊因其机动灵活且适用范围广的特点,成为大多数企业所采用的模具修复方法。由于焊接工艺的问题使得某些模具在焊接修复后仍然无法正常使用。为了解决企业在焊接修复过程中遇到的问题,本文完全模拟企业实际操作环境,细化企业焊接工艺参数,改善焊接接头性能。试验采用与企业一致的S-700B.B耐磨碱性焊条,直径为3.2mm,在固定焊接位置、恒定电压和焊接速度情况下,分别采用70A,90A和110A的焊接电流进行堆焊,对焊后的样品进行组织观察,并进行硬度、抗拉强度以及耐磨性试验。组织观察表明,焊接修复后焊缝组织由马氏体和残余奥氏体组成,其晶粒粗大;熔合区由马氏体和残余奥氏体组织组成,其晶粒为联生结晶形成的柱状晶和半熔化的粗大晶粒。热影响区分为完全淬火区、不完全淬火区和回火区。完全淬火区由马氏体组织和少许残余奥氏体组成,其硬度高,晶粒粗大;不完全淬火区由马氏体和铁素体,以及部分合金碳化物组成,晶粒细小;回火区是焊接接头的软化区,由回火索氏体和细小的马氏体组成,其硬度偏低,甚至低于母材。硬度试验表明,焊接电流对焊接接头各部分硬度的影响很小,差距在1-2HRC。其中,焊缝表面的硬度均在母材硬度以上,达到使用要求。强度试验证实,回火区和熔合区是焊接接头的薄弱区域,然而回火区的抗拉强度高于熔合区,因此熔合区是主要断裂区域。随着电流增加,抗拉强度逐渐增大。这主要是因为随着电流增大,组织均匀性提高,抗拉强度增大。在耐磨性试验中,采取销盘式磨损试验,结果发现随着载荷的上升磨损率和摩擦系数逐渐上升。但是随着焊接电流的增加,各个载荷下磨损率依次减小。从组织、硬度和耐磨性等方面考虑,建议尽量采用110A电流进行焊接,用以保证焊接接头的力学性能。
【关键词】：冷作模具钢 焊接修复 硬度 抗拉强度 耐磨性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG457.11
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 冷作模具钢概述9
• 1.2 常用冷作模具钢的类型9-11
• 1.3 冷作模具钢研究现状11-12
• 1.4 冷作模具钢的失效形式12-15
• 1.4.1 过载失效13
• 1.4.2 磨损失效13-15
• 1.5 常见的模具修复方法15-17
• 1.6 堆焊在模具修复中的应用17-18
• 1.7 选题的意义与来源18
• 1.8 本文的研究内容18-20
• 第2章 试验材料与方法20-30
• 2.1 试验材料20-22
• 2.2 材料的可焊性分析22-23
• 2.3 钢板的堆焊工艺23-25
• 2.3.1 焊前处理23-24
• 2.3.2 所用焊条的选择24
• 2.3.3 焊接工艺参数24
• 2.3.4 焊后处理24-25
• 2.4 分析测试25-29
• 2.4.1 制备金相试样与组织观察25
• 2.4.2 硬度测试25-26
• 2.4.3 焊接接头的强度分析26-27
• 2.4.4 焊接接头的磨损分析27-29
• 2.5 试验所用设备29-30
• 第3章 焊前及焊接接头组织分析30-46
• 3.1 焊前材料组织30-31
• 3.2 焊接接头组织与分析31-44
• 3.2.1 堆焊层组织分析32-34
• 3.2.2 熔合区组织分析34-37
• 3.2.3 热影响区组织分析37-44
• 3.3 本章小结44-46
• 第4章 焊接接头的力学性能46-62
• 4.1 焊接接头的硬度分析46-49
• 4.2 焊接接头的强度分析49-53
• 4.2.1 抗拉强度分析49-51
• 4.2.2 拉伸断口分析51-53
• 4.3 焊接接头磨损分析53-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第5章 结论62-63
• 参考文献63-68
• 致谢68

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本文编号：666849