S355J2W耐候钢焊接接头组织及性能研究

发布时间：2017-05-10 06:04

  本文关键词：S355J2W耐候钢焊接接头组织及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国铁路运输业的发展,对制造铁道车辆的材料的性能要求越来越高。耐候钢由于其优异的耐蚀性和力学性能,已广泛用于铁道车辆。S355J2W耐候钢主要应用于CRH3转向架构架的侧梁及侧梁与横梁的连接处。国内此种钢材完全依靠进口,对S355J2W耐候钢的研究主要是集中在仿制方面,而对S355J2W耐候钢性能研究相对较少,尚无S355J2W耐候钢焊接接头的相关文献资料,CRH3转向架构架也时常遇到S355J2W耐候钢的焊接性问题,均因相关文献资料的短缺而无法更好更准确的指导焊接工艺。 为研究S355J2W耐候钢的力学性能,通过比较选用混合二氧化碳保护焊对材料进行焊接,对空冷状态和退火状态焊接接头各微区进行显微组织研究、显微硬度研究、拉伸性能研究、冲击性能研究、疲劳性能研究及显微断口形貌研究等,最终得出不同状态下焊接接头组织及性能变化规律。 研究结果表明,空冷状态焊接接头和退火状态焊接接头各微区组织相似,空冷状态的焊接接头显微组织的晶界比较清晰。与空冷状态焊接接头相比,退火状态焊接接头每个区域的晶粒都有明显的细化和均匀化。各微区的显微硬度和冲击韧性分布是不均匀的,其中过热区成为整个焊接接头中力学性能差异最大、最薄弱环节,使焊接接头在服役过程中存在安全隐患。退火工艺虽然使焊接接头的硬度、强度和疲劳寿命略有降低,但其消除焊接接头的残余应力,焊接接头的每个区域的晶粒得到明显细化,使焊接接头的组织分布更加均匀,提高焊接接头各微区的韧性。 空冷状态焊接接头和退火状态焊接接头的性能均满足技术要求,并且退火状态焊接接头的韧性优于空冷状态焊接接头,更适合在列车运行中使用。
【关键词】：S355J2W钢 焊接接头 显微组织 力学性能
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG407
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序9-10
• 目录10-12
• 1 绪论12-34
• 1.1 研究背景和意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 耐候钢国内外研究进展14-23
• 1.2.1 耐候钢国外研究进展16-18
• 1.2.2 耐候钢国内研究进展18-19
• 1.2.3 耐候钢的经济地位19-20
• 1.2.4 耐候钢在铁路机车上应用的发展趋势20-23
• 1.2.5 耐候钢在铁路货车应用中存在的问题23
• 1.3 不同焊接方法及形成接头的特点23-27
• 1.4 焊接接头金相及力学性能的研究27-32
• 1.4.1 焊接接头的缺陷特征27-28
• 1.4.2 焊接接头金相的研究方法及手段28-29
• 1.4.3 焊接接头的基本力学性能测试方法29-32
• 1.5 本文研究目的32
• 1.6 本文研究内容32-33
• 1.7 本课题技术路线33-34
• 2 S355J2 W耐候钢工艺研究34-43
• 2.1 试验材料34
• 2.2 焊接工艺研究34-38
• 2.2.1 焊接工艺方法的选定35-36
• 2.2.2 焊接工艺参数设计36-38
• 2.3 退火工艺研究38-42
• 2.3.1 退火工艺分析38-40
• 2.3.2 火工艺的选定40-42
• 2.4 小结42-43
• 3 S3 55J2W耐候钢焊接接头金相组织研究43-50
• 3.1 试验方法43
• 3.2 试验结果43-48
• 3.3 分析与讨论48-49
• 3.4 小结49-50
• 4 S355J2W耐候钢焊接接头的力学性能研究50-65
• 4.1 试验方法50-54
• 4.1.1 显微硬度试验方法50-51
• 4.1.2 焊接接头拉伸试验方法51-52
• 4.1.3 焊接接头疲劳试验方法52-53
• 4.1.4 焊接接头冲击韧性试验方法53-54
• 4.1.5 冲击断口形貌分析方法54
• 4.2 结果与分析54-64
• 4.2.1 S355J2W耐候钢焊接接头显微硬度及其分布54-56
• 4.2.2 S355J2W耐候钢焊接接头强度56-58
• 4.2.3 S355J2W耐候钢焊接接头疲劳性能58-60
• 4.2.4 S355J2W耐候钢焊接接头冲击韧性60-62
• 4.2.5 显微断口形貌分析62-64
• 4.3 小结64-65
• 5 结论65-66
• 参考文献66-69
• 作者简历69-71
• 学位论文数据集71

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