电网铁塔用Q460C高强钢焊接性研究

发布时间：2017-08-16 13:16

  本文关键词：电网铁塔用Q460C高强钢焊接性研究

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【摘要】：随着电力建设的快速发展,输电线路逐渐向高电压、大容量、多回路发展,以Q235和Q345为主的传统电网铁塔加工用钢已难以满足时代要求,电网铁塔加工用钢迫切需要向更高强度级别发展,Q460钢已体现出在电网铁塔加工领域的巨大优势和应用前景。本文通过两个判据、热影响区最高硬度试验和斜Y坡口裂纹敏感性试验,对Q460C钢的冷裂纹敏感性进行评定。利用CO2气体保护焊,使用三种焊丝(ER50-6、ER55-D2-Ti、ER69-1)和三种焊接热输入(12 k J/cm、17 k J/cm、21 k J/cm)对Q460C钢进行施焊,采用显微组织分析方法、机械性能分析方法以及扫描电镜及能谱分析方法,对焊接接头的显微组织及机械性能进行系统的分析研究。Q460C钢的显微组织主要是铁素体和珠光体,碳当量Ceq(IIW)为0.459%,冷裂纹敏感性指数Pcm为0.278。焊前进行70℃的预热,热影响区的最高硬度低于350 HV,并且能够保证斜Y坡口焊接接头不产生裂纹。使用ER50-6焊接,焊缝组织以先共析铁素体、针状铁素体和侧板条铁素体为主,热输入为21 k J/cm时,大的块状铁素体明显增多;使用ER55-D2-Ti焊接,焊缝组织以针状铁素体、先共析铁素体和侧板条铁素体为主,热输入为17 k J/cm时,针状铁素体比例最高;使用ER69-1焊接,焊缝区组织以下贝氏体和板条马氏体为主。粗晶区组织主要是板条马氏体、下贝氏体和部分铁素体,细晶区组织主要是细小且均匀的铁素体和珠光体。使用ER50-6焊接,接头抗拉强度最大为578 MPa,焊缝区硬度大致位于210-230 HV,当热输入为12 k J/cm时,焊缝区的冲击功最高,为108 J,冲击断口具有明显的韧窝特征。使用ER55-D2-Ti焊接,接头抗拉强度可达625 MPa,焊缝区硬度大致位于230-250 HV,当热输入为17 k J/cm时,焊缝区的冲击功最高,为146 J,冲击断口具有明显的韧窝特征。使用ER69-1焊接,接头抗拉强度可达649 MPa,焊缝区硬度大致位于310-340 HV,当热输入为12 k J/cm时,焊缝区的冲击功最高,为129 J,断口中的韧窝尺寸较小。
【关键词】：Q460C 焊接性 焊接接头 显微组织 机械性能
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.11
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-34
• 1.1 课题背景及意义18-19
• 1.2 低合金高强度钢的发展19-20
• 1.3 低合金高强度钢在电力工程中的应用20-22
• 1.4 焊接性原理及研究方法22-24
• 1.5 低合金高强度钢的焊接性研究现状24-27
• 1.6 影响焊接接头韧性的因素27-32
• 1.7 课题的主要研究内容及技术路线32-34
• 2 试验材料与研究方法34-44
• 2.1 试验材料34-38
• 2.2 Q460C钢焊接冷裂纹敏感性研究38
• 2.3 Q460C钢焊接性研究工艺制定38-40
• 2.4 焊接接头显微组织分析方法40
• 2.5 焊接接头机械性能分析方法40-43
• 2.6 扫描电子显微镜及能谱分析43
• 2.7 本章小结43-44
• 3 Q460C钢焊接冷裂纹敏感性研究44-55
• 3.1 引言44
• 3.2 碳当量判据44-45
• 3.3 冷裂纹敏感性指数判据45-46
• 3.4 焊接热影响区最高硬度试验46-50
• 3.5 斜Y坡.焊接裂纹敏感性试验50-54
• 3.6 本章小结54-55
• 4 焊接接头显微组织分析55-63
• 4.1 引言55
• 4.2 焊缝区显微组织分析55-60
• 4.3 热影响区显微组织分析60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 5 焊接接头机械性能分析63-83
• 5.1 焊接接头拉伸性能分析63-66
• 5.2 焊接接头显微硬度分析66-71
• 5.3 焊接接头冲击韧性分析71-75
• 5.4 焊接接头冲击断.形貌分析75-82
• 5.5 本章小结82-83
• 6 结论83-84
• 参考文献84-89
• 作者简历89-91
• 学位论文数据集91

【参考文献】

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本文编号：683490