超聲沖擊處理對厚板接頭組織、應力和力學性能的影響.pdf

1、焊接熔池溫度高及冷卻速度大的特點使焊縫容易產生柱狀晶。粗大的柱狀晶顆粒協(xié)同變形能力差，使接頭在形變過程中容易發(fā)生裂紋擴展，同時焊接造成的接頭中高殘余拉應力容易導致其載能力和疲勞壽命下降。因此，優(yōu)化焊縫內部組織，改善焊縫力學性能，有效評價和調控焊接殘余應力尤為重要。本文以55mm厚Q345鋼板接頭為研究對象，進行了無超聲沖擊處理、分層超聲沖擊處理和蓋面前超聲沖擊處理工藝實驗，分析了焊縫內部組織變化，結合輪廓法、沖擊試驗、微沖剪試驗和顯微硬

2、度試驗，研究了焊縫殘余應力分布和力學性能，分析了超聲沖擊處理對焊縫內部組織、性能的影響及影響機理，研究了厚板內部殘余應力分布特征，提出了分層超聲沖擊處理結合焊縫表面超聲沖擊處理的調控方法。
　　組織分析表明：經分層超聲沖擊處理后焊縫內部組織細化明顯，晶粒由粗大的柱狀晶轉變?yōu)榧毿〉牡容S晶，同時組織的細化也導致硬度值升高。經能譜測試發(fā)現(xiàn)分層超聲沖擊處理可以提高焊縫內部氧含量，同時促進了金屬氧化物的生成過程，在焊道超聲沖擊處理表層產生的

3、金屬氧化物，這些氧化物可以為后續(xù)焊道凝固過程提供大量的形核質點，促進非自發(fā)形核，從而改變后續(xù)焊道凝固結晶過程，促使焊縫內部生長為等軸晶。
　　二次切割輪廓法殘余應力測試結果表明：焊態(tài)高殘余應力主要分布在焊縫坡口內部及其附近，殘余拉應力峰值出現(xiàn)在上下表面焊縫內部。蓋面前超聲沖擊處理和分層超聲沖擊處理對焊縫內部殘余應力分布趨勢影響不大，但是在厚度上的水平方向上拉應力峰值有所下降，但是下降幅度有限。
　　沖擊試驗結果表明：分層超聲