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【6h】

超高强钢壳体的电子束及手工钨极氩弧焊接技术研究

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目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1论文研究的意义

1.2 D6A钢的裂纹敏感性计算

1.3 D6A钢的工艺焊接性分析

1.4焊接方法的分析与选择

1.4.1激光焊接的主要特点及应用

1.4.2等离子焊的特点及应用

1.4.3钨极氩弧焊的特点及应用

1.4.4电子束焊接技术的特点及应用、发展趋势

1.5研究目标、方案、技术路线

1.5.1研究目标

1.5.2研究方案

1.5.3技术路线

2 D6A钢的电子束焊接(EBW)工艺研究

2.1试验设备

2.1.1基本特性

2.1.2基本参数

2.2试验材料及方法

2.2.1阶梯环试验

2.2.2对接环试验

2.2.3平板对接试验

2.3焊接缺陷分析及工艺措施

2.3.1焊接缺陷分析

2.3.2工艺措施、工艺参数

2.4试验结果及分析

2.4.1焊缝X射线探伤

2.4.2拉伸试验

2.4.3拉伸断口扫描电镜分析

2.4.4冲击试验

2.4.5弯曲试验

2.4.6微型剪切试验

2.4.7金相分析

3 D6A钢的手工钨极氩弧焊(TIG焊)工艺研究

3.1试验设备、材料及方法

3.2 D6A钢TIG焊裂纹敏感机理分析及工艺措施

3.2.1 D6A钢裂纹敏感机理分析

3.2.2工艺措施

3.3试验结果及分析

3.3.1 X射线探伤

3.3.2机械性能试验

3.3.3微型剪切试验

3.3.4金相分析

4工程应用研究

4.1模拟件的电子束焊接

4.2模拟件的手工钨极氩弧焊接

4.3产品焊接工艺方法的确定

4.4焊接工装设计

4.5产品的电子束焊接工艺过程

4.6产品的电子束焊接结果及效果验证

4.6.1产品的电子束焊接结果

4.6.2产品的效果验证

5结论

参考文献

致谢

附:攻读工程硕士期间主要的科研、成果及论文发表情况

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摘要

该论文通过对D6A钢的焊接裂纹敏感性计算、D6A钢裂纹敏感机理分析、D6A钢的工艺焊接性分析、多种焊接方法的分析与选择比较,结合该项目的使用要求,确定了研究目标,以电子束焊接方法(EBW)和手工钨极氩弧焊(TIG)方法作为重点研究内容.对焊缝作了X射线探伤,微型剪切试验,机械性能试验,金相分析,对拉伸试样进行了扫描电镜断口分析.通过以上两种方法的研究比较,优选出最终的产品焊接生产工艺方法.产品生产后,最后通过壳体的冲击效果验证优选确定的焊接工艺方法、工艺措施、工艺参数、焊缝质量的可行性、可靠性.研究结果表明:1.D6A钢的裂纹敏感性计算、工艺焊接性分析、裂纹敏感机理分析、焊接工艺试验都表明其焊接的冷、热裂纹敏感性极高,若焊接工艺方法、工艺措施、工艺参数选择不当,焊缝极易开裂.2.采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)方法,选用H18CrMoA焊丝作填充材料,采取切实有效的工艺措施,焊缝内部质量达一级,焊接接头呈较低强度高塑性匹配,焊缝强度约为1030MPa,塑、韧性显著优于母材.3.TIG焊采用H1Cr18Ni9Ti焊丝打底,H18CrMoA焊丝填充,控制层间温度270℃以上,焊后进行300℃保温1小时的后热对防止裂纹是有效的.4.采用电子束焊接方法,通过优化参数等措施,焊缝内部质量达GB3323二级焊缝水平,成功地解决了D6A钢电子束焊缝易开裂、超标气孔等问题.电子束焊接接头机械性能与母材基本相等,接头各区无剧烈性能变化,焊接接头综合性能良好,实现了D6A超高强钢的等强度焊接.5.电子束焊接工艺采用∞字偏转函数,表层下4mm处聚焦,优化各参数匹配,对改善焊缝成型,防止裂纹、超标气孔的产生是有效的.6.通过优选,该项工艺研究为壳体的试验研制及批量生产提供了合理、可靠、高效的电子束焊接工艺方法.7.经冲击验证,壳体头部的电子束焊接结构可行,试验后壳体的焊缝部位即使在壳体发生严重变形的情况下皆完好无损,解决了整体加工在工艺上困难的问题,消除了在结构设计上对焊缝性能下降的担心.

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