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新型抗磨铸钢与20钢的焊接特性及机理研究

作　者: 王艳
导　师: 李宁
学　校: 四川大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 异种钢焊接焊缝组织焊接缺陷
分类号: TG457
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

新型低合金抗磨铸钢具有硬度高、耐磨性好的优点，已广泛用于建筑机械等领域中。但因其切削加工性极差，对于那些需经切削加工方能保证尺寸精度和互换性的易损件，制造非常困难。为扩大该抗磨材料的应用范围，解决切削加工的困难，本文根据异种钢焊接原理，用焊接复合的方法克服了抗磨铸钢件在制造的上述难题。文中对该抗磨铸钢与20钢异种金属的焊接方法、焊接材料、焊接工艺及其参数等进行了全面的试验研究，做了一些创新性工作，获得了一些具有科学指导意义及工程应用价值的研究成果：指出了合理设计焊接接头可避免或减少异种钢焊接接头缺陷，在生产及设计中，应尽量避免采用短小、不规则的焊缝；抗磨铸钢与20钢焊接时，选用碱性低氢型焊条，直流反接，焊后缓冷，是防止裂纹产生的有效措施。同时还阐述了后热处理对减小或消除延迟裂纹有利，异种钢焊后缓冷至200～250℃时，再保温2～4小时，对控制延迟裂纹，改善接头组织，提高接头力学性能是十分重要的。文中还就异种钢焊接缺陷的产生及形成机理、控制措施；组织的形成过程及对力学性能的影响等作了详细的分析论证。本文所得焊接接头的拉伸强度与抗磨铸钢相等或接近（σ_b≈400 MPa），冲击韧性优于抗磨铸钢(α_k≈25 J.cm^～2)。应用所得试验结果制造了40余块磨耗板，经10余家用户装机运行两年多证明，该磨耗板工作可靠，效果良好，有较高应用价值和显著的经济效益，其综合经济效益较进口混泥土输送泵磨耗板高5～7倍，已部分代替此类进口件。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-7
1 绪论  7-16
  1．1 异种金属焊接的现状及发展方向  7-12
  1．2 铸钢与碳素钢的焊接特点  12-13
  1．3 本文的研究目的和意义  13-14
  1．4 本研究的主要内容和技术线路  14-16
2 试验方法及过程  16-26
  2．1 试验用母材化学成分及其机械性能  16
  2．2 焊接方法的确定及焊接材料的选择  16-18
    2．2．1 焊接方法的确定  16-17
    2．2．2 焊接材料的选择  17-18
  2．3 试验用焊接设备的选择  18
  2．4 试样的制备  18-20
    2．4．1 斜Y坡口焊接裂纹试验试样的制备  18-19
    2．4．2 异种钢焊接试验试样的制备  19-20
  2．5 抗磨铸钢斜Y坡口焊接裂纹试验  20-21
  2．6 抗磨铸钢与20钢异种金属焊接试验  21-26
3 抗磨铸钢与20钢焊接接头缺陷分析与控制  26-42
  3．1 气孔  28-31
  3．2 氢白点  31-32
  3．3 夹渣  32-33
  3．4 裂纹  33-42
    3．4．1 抗磨铸钢的裂纹倾向  33-37
    3．4．2 抗磨铸钢与20钢焊接接头延迟裂纹  37-42
4 抗磨铸钢与20钢接头的组织与力学性能  42-52
  4．1 力学性能试验结果  42-45
    4．1．1 杆状焊接试样的力学性能  42-43
    4．1．2 板状切割焊接试样的力学性能  43-45
  4．2 典型区域组织分析  45-49
  4．3 组织与力学性能关系  49-52
5 工程应用和推广前景分析  52-55
6 结论  55-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
附：近几年主要教学、科研、发表论文情况  59

新型抗磨铸钢与20钢的焊接特性及机理研究

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