調(diào)質(zhì)Q690D鋼焊接性能研究及熱影響區(qū)組織預測.pdf

1、碩士學位論文碩士學位論文論文題目論文題目：調(diào)質(zhì)Q690D鋼焊接性能研究及熱影響區(qū)組織預測英文題目英文題目：WeldabilityInvestigationMicrostructurePredictionofHAZfQTQ690Dsteel學位類別學位類別：工學碩士研究生姓名研究生姓名：陸恒昌學號學號：201102010學科學科(領域領域)名稱名稱：材料加工工程指導教師指導教師：邢淑清職稱職稱：教授協(xié)助指導教師：協(xié)助指導教師：職稱：職稱：

2、2014年5月30日分類號：TG40分類號：TG40密級：公開密級：公開UDC：：學校代碼：10127學校代碼：10127內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文I摘要摘要低合金高強鋼在工程結構制造中通常需要焊接，焊接接頭性能優(yōu)劣決定著構件的使用安全，而接頭的性能與組織密切相關，對接頭的組織和性能進行預測是一個研究熱點。本文以10mm厚Q690D鋼板為研究對象，應用Gleeble1500D熱模擬機和L78RITA淬火相變儀對母材進行不同熱循環(huán)的模擬實

3、驗，并繪制焊接CCT曲線；采用GMAW焊接方法進行平板三道次對焊，在光學顯微鏡及掃描電鏡下觀察和分析焊縫和熱影響區(qū)的組織轉變特征，并通過硬度測試、拉伸和沖擊實驗分析接頭的力學性能，在此基礎上，應用ANSYS有限元軟件對多道次焊接過程進行數(shù)值模擬，并對熱影響區(qū)寬度及組織進行預測，從而為焊接質(zhì)量控制提供依據(jù)。熱模擬實驗結果表明，在粗晶區(qū)連續(xù)冷卻過程中，貝氏體、先共析鐵素體及珠光體開始形成的臨界t85分別為4s，500s和1200s；當t85

4、為4.4~30s時，得到板條馬氏體和貝氏體混合組織；t85為60~200s時，組織全部為貝氏體。在單次熱循環(huán)過程中，當峰值溫度為880~1150℃時組織晶粒細化，峰值溫度高于1150℃時晶粒粗化，峰值溫度為880℃時鐵素體含量較高，硬度最??；過熱粗晶區(qū)組織經(jīng)歷峰值溫度為800℃的再熱循環(huán)后，在晶界處形成晶粒細小的貝氏體組織，為部分奧氏體化的結果。在Q690D鋼板焊接實驗中，焊縫組織以針狀鐵素體為主，過熱粗晶區(qū)組織為板條馬氏體和貝氏體組織

5、；在不完全淬火區(qū)，出現(xiàn)硬度最低值，發(fā)生軟化現(xiàn)象；焊縫低溫沖擊功超過100J，熱影響區(qū)的低溫沖擊功約為50J，焊接電流的增加使熔合區(qū)的沖擊功下降；兩種工藝的接頭強度均超過780MPa，滿足性能要求。在熱模擬實驗及焊接CCT曲線的基礎上，通過模擬計算的溫度場結果預測Q690D鋼熱影響區(qū)的寬度及各道次的組織類型和分布情況，與實驗結果吻合較好，因此，采用數(shù)值模擬的方式，以焊接CCT曲線為邊界條件，可精確預測多道次焊接熱影響區(qū)寬度及組織，可作為優(yōu)