不同焊接方法下奥氏体不锈钢焊接接头应变强化技术研究

发布时间：2023-10-22 12:56

　　奥氏体不锈钢由于较高的强度和塑性,良好的耐腐蚀性、焊接性和冷加工性能,被广泛应用在深冷容器中。应变强化技术在奥氏体不锈钢压力容器中的使用,可使奥氏体不锈钢低温压力容器较传统设计的压力容器在同等使用强度下质量更小、用材更少。本文采用SAW焊、MAG焊接方法和PAW/TIG组合焊接方法,对06Cr19Ni10奥氏体不锈钢试板进行焊接,并分别对其中一组试板的焊接接头进行低温预拉伸应变强化处理。然后,通过力学性能试验和金相显微组织试验,对应变强化前后的奥氏体不锈钢焊接接头进行研究。得到如下结论:(1)应变强化奥氏体不锈钢可使其显微组织改变且可能发生形变诱发马氏体相变,即产生加工硬化和相变强化,从而提高其屈服强度和抗拉强度。(2)从理论上分析06Cr19Ni10奥氏体不锈钢焊缝的凝固模式为FA模式,本文的金相试验也得到相同的结果,但因在焊接时受焊接热源特点、焊接材料、过冷度的影响,将获得不同含量及形态的铁素体。(3)对于牌号为06Cr19Ni10国产奥氏体不锈钢的MAG和PAW/TIG焊,在应变强化之前,PAW/TIG焊相比较于MAG焊,其焊缝的韧性更好。然而,在应变强化之后,PAW/TIG焊焊...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 关于奥氏体不锈钢焊接性的主要问题
        1.1.1 奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀
        1.1.2 奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂
        1.1.3 奥氏体不锈钢焊接热裂纹
    1.2 奥氏体不锈钢焊接方法
        1.2.1 传统奥氏体不锈钢焊接方法
        1.2.2 奥氏体不锈钢的埋弧焊(SAW)
        1.2.3 奥氏体不锈钢MAG焊
        1.2.4 奥氏体不锈钢PAW/TIG组合焊
    1.3 应变强化奥氏体不锈钢压力容器的研究状况
        1.3.1 奥氏体不锈钢压力容器应变强化原理
        1.3.2 奥氏体不锈钢压力容器应变强化技术的发展
        1.3.3 应变强化奥氏体不锈钢压力容器的应用
        1.3.4 应变强化奥氏体不锈钢压力容器的优点及存在问题
    1.4 本文研究的意义及内容
第2章 试验设备与方法
    2.1 06Cr19Ni10奥氏体不锈钢
        2.1.1 化学成分
        2.1.2 合金元素的作用
        2.1.3 力学性能
        2.1.4 金相组织
    2.2 焊接材料
    2.3 试验设备
        2.3.1 焊接试验用设备
        2.3.2 金相显微试验用设备
        2.3.3 力学性能试验用设备
    2.4 试验方法
        2.4.1 奥氏体不锈钢焊接试验
            2.4.1.1 奥氏体不锈钢MAG焊
            2.4.1.2 奥氏体不锈钢PAW/TIG组合焊
            2.4.1.3 奥氏体不锈钢SAW焊
        2.4.2 奥氏体不锈钢焊接接头拉伸应变强化试验
        2.4.3 奥氏体不锈钢焊接接头力学性能试验
            2.4.3.1 奥氏体不锈钢焊接接头拉伸试验
            2.4.3.2 奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验
            2.4.3.3 弯曲试验
            2.4.3.4 硬度试验
        2.4.4 金相试验
    2.5 本章小结
第3章 应变强化对焊接接头显微组织的影响
    3.1 应变强化对母材组织的影响
    3.2 应变强化前后06Cr19Ni10奥氏体不锈钢焊接接头组织分析
        3.2.1 奥氏体不锈钢熔化区微观组织的演变
        3.2.2 应变强化前后06Cr19Ni10奥氏体不锈钢SAW焊焊接接头组织分析
        3.2.3 应变强化前后06Cr19Ni10奥氏体不锈钢MAG焊焊接接头组织分析
        3.2.4 应变强化前后06Cr19Ni10奥氏体不锈钢P/T焊焊接接头组织分析
    3.3 本章小结
第4章 应变强化对焊接接头力学性能的影响
    4.1 焊接接头拉伸试验数据分析
    4.2 焊接接头冲击试验数据分析
    4.3 焊接接头弯曲试验数据分析
    4.4 焊接接头显微硬度数据分析
    4.5 本章小结
第5章 应变强化对焊接接头残余应力的影响
    5.1 焊接过程有限元模拟
        5.1.1 有限元模型
        5.1.2 材料热物理性能参数
    5.2 GTAW焊接模拟热力学分析
        5.2.1 热源模型
        5.2.2 结构分析
    5.3 焊接模拟结果分析
        5.3.1 焊接温度场
        5.3.2 应变强化对焊接应力场的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献



本文编号：3856562