履带起重机臂架低合金高强钢焊接工艺性研究
发布时间:2017-04-04 07:44
本文关键词:履带起重机臂架低合金高强钢焊接工艺性研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:为了提高整机的起吊性能,实现工作装置的轻量化设计,履带起重机臂架对高强钢及其焊接接头的综合力学性能提出了更高的要求。本文针对履带起重机臂架主弦管及连接接头使用的FGS90WV及20CrMnTi两种低合金高强钢,,讨论了FGS90WV分别与FGS90WV、20CrMnTi焊接时的焊缝强度匹配模式及焊材选择组合;并通过碳当量法、焊接冷裂敏感指数法和斜Y坡口试验的方法,研究了两种高强钢组合的焊接性。针对FGS90WV同种材料焊接,本文通过多层多道焊接试验及接头组织性能分析,研究了焊接热输入量对多层多道焊接工艺的影响。针对FGS90WV-20CrMnTi异种钢焊接,本文进行了接头强韧性匹配试验,分析了不同强度级别焊材组合对焊接接头强韧性匹配及显微组织的影响。 试验结果表明,在本文试验条件下FGS90WV-FGS90WV、FGS90WV-20CrMnTi两种高强钢焊接组合具有一定的冷裂敏感性,焊前需进行低温预热。使用T Union GM120焊丝对FGS90WV钢管进行多层多道焊接时,可获得等强匹配的焊接接头;选用小线能量多道次的焊接工艺,可以有效防止HAZ粗晶区的长大,能有效提高接头的强度及塑韧性。 选用不同强度级别焊材组合焊接FGS90WV-20CrMnTi异种钢时,焊接接头的强度随着焊材强度级别的降低而降低,焊接接头的伸长率及焊缝位置的冲击韧性则随之升高;选用适度低强的焊接材料打底可以有效改善焊缝的塑韧性;焊缝强韧性匹配结果表明,选用适度低强的焊接材料进行焊缝强度匹配设计时,可以达到焊缝强度“等强”或“超强”要求;金相分析表明异种钢焊接时,随着焊材强度级别的降低,根部焊缝中铁素体的含量有增加趋势,而珠光体的比率则逐渐减少。
【关键词】:臂架 低合金高强钢 焊接性 多层多道 强韧性匹配
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH213.7
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 绪论9-25
- 1.1 履带起重机臂架结构现状9-11
- 1.1.1 履带起重机臂架的结构特点9-10
- 1.1.2 履带起重机臂架对高强钢要求10-11
- 1.2 低合金高强钢概述11-14
- 1.2.1 低合金高强钢的定义11-12
- 1.2.2 低合金高强钢的发展12-14
- 1.3 履带起重机臂架高强钢概述14-16
- 1.3.1 FGS90WV 高强无缝钢管的性能及特点14-15
- 1.3.2 20CrMnTi 锻件的性能及特点15-16
- 1.4 低合金高强钢焊接性研究状况概述16-22
- 1.4.1 低合金高强钢的焊接特点17-18
- 1.4.2 焊接接头缝强韧性匹配18-19
- 1.4.3 低合金高强钢焊接裂纹19-20
- 1.4.4 低合金高强钢焊接工艺20-22
- 1.5 本课题研究的目的及意义22-24
- 1.5.1 本课题研究的意义22-23
- 1.5.2 本课题研究的目的23-24
- 1.6 本课题研究的主要内容24-25
- 第二章 试验材料及焊接匹配性分析25-32
- 2.1 试验母材25-27
- 2.2 试验焊材27-28
- 2.3 母材与焊材焊接匹配性分析28-31
- 2.3.1 FGS90WV- FGS90WV 焊材匹配分析28-29
- 2.3.2 FGS90WV-20CrMnTi 焊材匹配分析29-31
- 2.4 本章小结31-32
- 第三章 FGS90WV 焊接性及多层多道焊接工艺研究32-45
- 3.1 FGS90WV 焊接性的理论分析32-35
- 3.1.1 碳当量法32-33
- 3.1.2 焊接冷裂纹敏感指数法33-35
- 3.2 斜 Y 坡口焊接裂纹试验35-37
- 3.2.1 试验方法35-36
- 3.2.2 试验结果及分析36-37
- 3.3 FGS90WV 多层多道焊接实验及接头性能分析37-43
- 3.3.1 多层多道焊接试验方法37-39
- 3.3.2 焊接接头力学性能试验39-40
- 3.3.3 接头力学性能分析40-41
- 3.3.4 接头显微组织分析41-43
- 3.4 本章小结43-45
- 第四章 FGS90WV-20CrMnTi 焊接性及焊接接头强韧性匹配分析45-56
- 4.1 FGS90WV-20CrMnTi 焊接性分析45-48
- 4.1.1 根据化学成分分析焊接性45-46
- 4.1.2 斜 Y 坡口焊接裂纹试验46-48
- 4.2 FGS90WV 与 20CrMnTi 焊缝强韧性匹配试验48-54
- 4.2.1 试验分组48
- 4.2.2 试验方法48-49
- 4.2.3 力学性能试验结果49-50
- 4.2.4 焊接接头强韧性匹配分析50-51
- 4.2.5 焊接接头宏观金相51
- 4.2.6 焊接接头显微组织分析51-54
- 4.3 本章小结54-56
- 结论与展望56-57
- 参考文献57-59
- 攻读学位期间取得的研究成果59-60
- 致谢60
【参考文献】
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