大直徑螺柱復(fù)合熱源工藝試驗(yàn)研究及性能分析研究.pdf

1、本文針對(duì)高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼與中大直徑螺柱焊接的需求，開展了復(fù)合熱源焊接方法、旋弧控制、焊接工藝和性能測(cè)試等研究工作，優(yōu)化了焊接方法，獲得了最佳焊接工藝規(guī)范窗口，得到了工藝參數(shù)與接頭質(zhì)量的關(guān)系，接頭強(qiáng)度系數(shù)大于0.95。 針對(duì)厚大工件與大直徑實(shí)心螺柱的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，為了防止焊接過程中出現(xiàn)未熔合、裂紋、成形不良等缺陷，采用感應(yīng)+拉弧復(fù)合熱源方法，開展了φ27mm實(shí)心螺柱與45、80mm高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：焊

2、接過程穩(wěn)定，外觀成形美觀，抗剪強(qiáng)度達(dá)到350Mpa以上；接頭顯微組織觀察表明，螺柱和母材加熱與熔化均勻、焊縫沒有未熔合、夾渣和裂紋等缺陷，但少數(shù)焊縫中會(huì)產(chǎn)生個(gè)別點(diǎn)狀氣孔，焊縫組織為M+B，高強(qiáng)鋼一側(cè)熱影響區(qū)組織為片狀M+板條M，未發(fā)現(xiàn)裂紋。 針對(duì)中大直徑空心螺柱焊熔合不均勻的技術(shù)難點(diǎn)，將電弧旋轉(zhuǎn)技術(shù)運(yùn)用于空心螺柱焊接過程中，研制了適用于φ12-φ20mm空心螺柱的旋轉(zhuǎn)線圈裝置，進(jìn)行了φ16、φ19mm旋轉(zhuǎn)電弧螺柱焊工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)

3、表明：在引弧的同時(shí)施加縱向磁場(chǎng)，迫使電弧沿空心螺柱作360°旋轉(zhuǎn)，使螺柱端面得到均勻加熱，有效的避免了未熔合等缺陷，接頭成形飽滿美觀，抗剪強(qiáng)度達(dá)到400Mpa以上，得到了最佳焊接工藝規(guī)范。 針對(duì)大拘束狀態(tài)下高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼螺柱焊接接頭易出現(xiàn)裂紋，進(jìn)行了模擬拘束狀態(tài)的箱體螺柱焊接工藝試驗(yàn)，通過分析指出，高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼自身的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及其分布和接頭所承受的拘束應(yīng)力狀態(tài)是高強(qiáng)鋼焊接時(shí)產(chǎn)生冷裂紋的三大主要因素，通過試