学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新型贝氏体钢高寒地区焊补焊接材料及工艺研究

作　者: 张波
导　师: 栾道成
学　校: 西华大学
专　业: 材料加工
关键词: 辙叉 贝氏体焊条 焊补 焊条工艺性 粒状贝氏体
分类号: TG457
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 19次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


贝氏体钢由于含碳量较低，可以在保证其强度的基础上依然保持较好的韧性，具有很好地强、韧配合，用其制成的新型辙叉心轨在强度和使用寿命上比传统的辙叉提高了一倍以上，故而在我国铁路道岔得到了比较广泛的应用。钢轨及辙叉在使用过程中因长期受到列车的压力、冲击出现压塌、剥落等，为延长使用寿命并降低成本通常采用堆焊修复。而传统的修补焊条(如KD286、J306等)在焊补过程中需要预热和焊后热处理，给野外施工增加难度，并且焊补后产生较大的残余应力，出现冷脆，在使用短时间内出现剥落等焊接缺陷。针对传统焊条对贝氏体心轨焊接难度大、效果差的问题，旨在研制一种高寒地区贝氏体钢轨专用焊条直接堆焊修复贝氏体心轨。本文以贝氏体辙叉心轨作为研究材料。主要研究了自制贝氏体焊条在直接堆焊贝氏体心轨时预热及焊后热处理的必要性，对比分析了两种工艺下堆焊层、熔合区及热影响区的组织及力学性能。并研究分析了在冷焊汗条件下采用不同的焊接电流时自制贝氏体焊条直接在贝氏体心轨钢上堆焊后的焊缝、熔合区及热影响区的组织、缺陷及硬度。并对接头作了拉伸强度、冲击韧度以及解除疲劳等性能检测。通过对不同焊接工艺下堆焊性能进行对比分析以得出最佳焊接工艺，为工程使用提供理论指导。通过分析表明，使用自制贝氏体焊条焊接时焊前不需预热，焊后不需热处理。在焊接过程中焊条工艺性良好。焊缝组织主要为粒状贝氏体，过热区的硬度最高。滚动接触疲劳试验中疲劳失效的位置主要出现在热影响区。在焊接电流为140A时得到的焊缝组织最细小,焊接电流为150A时接头的综合性能最好。焊接接头的力学性能：拉伸强度2000Mpa、冲击韧度σKU>100J/cm2。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 新型贝氏体辙岔心轨的发展概况及修复现状  9-10
  1.2 高寒地区钢轨修复特点  10-11
    1.2.1 高寒地区环境对铁路的影响  10
    1.2.2 高寒地区焊接特点  10-11
    1.2.3 高寒地区钢轨修复焊条技术要求  11
  1.3 本论文研究目的、主要内容  11-13
    1.3.1 研究的目的及意义  11-12
    1.3.2 主要内容  12-13
2 新型贝氏体焊条的设计  13-20
  2.1 贝氏体焊条设计的理论基础  13-16
    2.1.1 贝氏体转变及贝氏体组织  13
    2.1.2 焊缝中粒状贝氏体的形成机理  13-16
    2.1.3 自制贝氏体焊条中合金元素的作用  16
  2.2 贝氏体焊条组成方案设计  16-20
    2.2.1 焊芯的选择  16-17
    2.2.2 药皮类型及成分设计  17-20
3 实验方案及技术路线  20-32
  3.1 技术路线  20-21
  3.2 试验原料  21
  3.3 实验设备  21
  3.4 实验方法  21-26
    3.4.1 贝氏体焊条制备  21-23
    3.4.2 焊前预热、焊后热处理必要性研究  23-24
    3.4.3 多层堆焊贝氏体心轨  24-26
  3.5 焊条的工艺性能检测  26-27
    3.5.1 焊接电弧的稳定性  26
    3.5.2 焊缝成形  26
    3.5.3 飞溅  26
    3.5.4 脱渣性  26-27
    3.5.5 焊条熔化速度  27
    3.5.6 焊条药皮发红  27
    3.5.7 焊接烟尘  27
  3.6 焊接接头的检测方法  27-32
    3.6.1 金相  27
    3.6.2 硬度  27-28
    3.6.3 焊接接头的拉伸性能  28
    3.6.4 焊接接头的冲击韧度  28-29
    3.6.5 接触疲劳检测  29-30
    3.6.6 断口形貌分析  30-32
4 实验结果及分析  32-50
  4.1 自制贝氏体焊条的工艺性  32
  4.2 焊前预热、焊后热处理的必要性分析  32-36
    4.2.1 宏观形貌  32-33
    4.2.2 堆焊层显微组织及分析  33-34
    4.2.3 堆焊层 XRD 分析  34-35
    4.2.4 堆焊层显微硬度分布  35-36
  4.3 多层堆焊金相组织分析  36-40
  4.4 多层堆焊显微硬度分析  40-42
  4.5 焊接接头力学性能分析  42-44
  4.6 滚动接触疲劳性能分析  44-50
    4.6.1 贝氏体心轨钢及焊接接头接触疲劳寿命  44
    4.6.2 贝氏体心轨钢及焊接接头疲劳失效宏观形貌  44-46
    4.6.3 接头疲劳断口金相分析  46-47
    4.6.4 接头接触疲劳 SEM 分析  47-50
5 实验结论  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55

相似论文

  1. 高强度低碳贝氏体钢组织与强化机理,TG142.2
  2. 贝氏体型冷作强化非调质钢的组织和力学性能研究,TG142.1
  3. PQ600低合金高强钢焊接HAZ组织与性能研究,TG457.11
  4. 10Ni3CrMoV钢双丝埋弧焊工艺及接头组织行为研究,TG445
  5. 纤维素焊条工艺性分析评价,TG422.1
  6. T91/P91耐热钢专用焊条的研制,TG422.1
  7. 辙叉检查仪检测系统的研究与设计,TP216
  8. 基于Windows Mobile的辙叉检查仪软件系统的研究与设计,TP216
  9. X100管线钢用埋弧焊焊接材料的研制,TG423
  10. 模糊PID自整定控制在基于PLC的辙叉焊机上的应用,TP273.4
  11. X100高钢级管线钢研发,TG335.7
  12. 贝氏体焊条在工程材料中的基础应用研究,TG422.1
  13. 高效率辙叉加工技术及其设备的研究设计,U213.61
  14. LNG低温储罐用9Ni钢热影响区组织性能的研究,TG142.1
  15. 提高新型高Cr热作模具钢焊缝热疲劳性能的研究,TG457.11
  16. 建筑用耐火钢性能与组织的研究,TU511.3
  17. 热处理工艺对新型贝氏体钢组织与性能的影响,TG113
  18. Mn-系中、低碳贝氏体结构钢的制备与性能研究,TG142
  19. 耐火钢的耐火机理的研究,TG142.7
  20. X80管线钢用埋弧焊接材料的研制,TG42
  21. 低碳贝氏体型钢变形奥氏体连续冷却研究,TG115

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 各种金属材料和构件的焊接
© 2012 www.xueweilunwen.com