外加中頻熱場輔助水下濕法焊接工藝研究.pdf

1、常規(guī)水下濕法焊接接頭組織和力學性能由于水環(huán)境所致的接頭高冷卻速率而明顯降低,為減緩焊接接頭的冷卻速率,本文提出采用水下即時中頻感應(yīng)加熱的方法對母材的焊接區(qū)域進行焊前的預(yù)熱或焊后熱處理,以期達到減少焊縫淬硬組織、降低冷裂紋傾向的效果,旨在探究改善水下濕法焊接組織和力學性能的新方法,并對各實驗方式下的結(jié)果進行討論分析。
　　本文首先分析了中頻線圈的形狀及施加方式對焊接電弧形態(tài)、焊縫成形等的影響規(guī)律,試驗中采用電信號采集系統(tǒng)等進行了對比

2、分析,實驗發(fā)現(xiàn)當選用長條形線圈,且其加熱中心與熔池之間的距離值a約為20mm時可以獲得較為穩(wěn)定的電弧形態(tài),焊縫成形良好且增加了焊縫熔深,并能一定程度上減小焊縫及近縫區(qū)的殘余應(yīng)力。
　　隨后在同一中頻熱場施加方式下,分別測量了不同中頻加熱功率下的焊接區(qū)溫度變化曲線,發(fā)現(xiàn)當中頻加熱電壓在100~450V之間變化時時,焊接接頭處的高溫停留時間t8/5可提升30％~160%,在對碳當量不同的鋼材進行復(fù)合熱場條件下的濕法焊接時發(fā)現(xiàn),當中頻加

3、熱電壓約低于250V時,中頻熱場對焊縫自回火效應(yīng)有明顯的促進作用。中頻加熱電壓約大于250V時,HAZ各區(qū)域t8/3、t8/5顯著增加,使得接頭中的組織形態(tài)發(fā)生了很大程度改變,馬氏體、上貝氏體等硬脆組織的轉(zhuǎn)變量減少,而鐵素體、下貝氏體等塑韌性較好的組織轉(zhuǎn)變量增加,粒狀貝氏體、M-A組元也得到不同程度的細化,同時在中頻熱場的后熱作用下,焊接接頭中形成的淬硬馬氏體發(fā)生了一定程度的回火轉(zhuǎn)變,不同后熱溫度下生成了一定量的回火馬氏體、回火屈氏體等

4、屈強比、韌性均較高的熱處理組織。焊接接頭沖擊韌性、彎曲角度等也得到了不同程度的提升
　　最后針對中頻熱場存在的特殊條件并進一步優(yōu)化實驗參量,首先采用氣象色譜法測量了不同中頻線圈施加方式及加熱功率下的擴散氫含量,得出了熔敷金屬中擴散氫含量的大小取決于焊接開始至冷卻結(jié)束期間中頻加熱對初始氫含量及氫逸出速度的綜合影響,之后根據(jù)擴散氫含量的測量結(jié)果,利用16mm厚的Q345鋼板做了不同中頻加熱功率下的斜Y形坡口冷裂紋敏感性實驗,通過斷面裂