切割热影响区对Q345E低合金钢焊接接头组织和性能影响的研究

论文摘要

随着列车运行速度的提高,转向架焊接构架承受的动负荷显著增强,要求转向架焊接构架必须具有足够的强度和疲劳性能。因此,在设计、生产制造工艺方面对焊接接头焊后的细节处理要求更严格、更精细,这对确保我国快速货车构架式焊接转向架的安全可靠运行具有十分重要的现实意义。本文研究的主要内容有：在现有切割工艺下,对不同板厚Q345E低合金钢的热影响区硬度、宽度、金相组织、晶粒度及切割面质量、微观形貌进行分析；同时对带切割热影响区焊接接头与去除切割热影响区焊接接头的常规力学性能及疲劳性能对比试验进行研究。研究结果表明：10mm、12mm板火焰切割热影响区的过热区组织为块状铁素体和少量的粒状贝氏体,12mm板等离子切割热影响区过热区组织为板条马氏体,火焰切割与等离子切割热影响区的正火区、重结晶区均为铁素体+珠光体；随着板厚增加切割热影响区宽度增加不明显,与火焰切割相比,等离子切割热影响区的宽度较窄；火焰切割与机械加工的焊接接头显微组织大体相同,火焰切割热影响区对焊接接头抗裂性影响不大,焊接接头的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率与机械加工的均相当,面弯、背弯180。均合格；火焰切割热影响区对Q345E低合金钢对接接头无论是去掉加强高还是保留加强高对疲劳性能影响不大,对T型、HY型角接接头的疲劳性能影响也不大。因此,在保证切割面质量的前提下,对火焰切割边进行直接焊接是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 0.1 本课题研究的目的和意义
• 0.2 热切割的国内外发展状况
• 0.2.1 火焰切割的国内外发展状况
• 0.2.2 等离子切割的国内外发展状况
• 0.2.3 两种热切割法的切割性能比较
• 0.2.4 切割对低合金钢热影响区的影响
• 0.3 低合金钢的焊接
• 0.3.1 低合金钢的焊接特点
• 0.3.2 低合金钢的焊接工艺
• 0.3.3 Q345E低合金钢的焊接
• 0.4 本课题研究的来源和主要内容
• 第一章 试验材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 热切割面的切割质量及切割面的宏观、微观形貌分析
• 1.2.2 抗裂性试验
• 1.2.3 焊接工艺试验
• 1.2.4 显微组织与断口分析
• 1.2.5 拉伸试验
• 1.2.6 弯曲试验
• 1.2.7 冲击试验
• 1.2.8 硬度试验
• 1.2.9 疲劳试验
• 本章小结
• 第二章 试验结果及分析
• 2.1 热切割面及其热影响区试验结果及分析
• 2.1.1 热切割热影响区显微组织及分析
• 2.1.2 热切割热影响区的硬度试验结果及分析
• 2.1.3 热切割热影响区的宽度试验结果及分析
• 2.1.4 热切割面的质量评定试验结果及分析
• 2.1.5 热切割面的微观形貌及分析
• 2.2 抗裂性试验结果及分析
• 2.3 拉伸试验结果及分析
• 2.4 冲击试验结果及分析
• 2.5 弯曲试验结果及分析
• 2.6 硬度试验结果及分析
• 2.7 焊接接头显微组织及分析
• 2.7.1 母材显微组织及分析
• 2.7.2 焊缝显微组织及分析
• 2.7.3 熔合区及粗晶区组织及分析
• 2.7.4 正火区的组织及分析
• 2.7.5 不完全重结晶区的组织及分析
• 2.8 疲劳试验结果及分析
• 2.8.1 对接接头（去掉加强高）疲劳试验结果及分析
• 2.8.2 对接接头（保留加强高）疲劳试验结果及分析
• 2.8.3 T型角接接头疲劳试验结果及分析
• 2.8.4 HY型角接接头疲劳试验结果及分析
• 本章小结
• 第三章 讨论
• 3.1 Q345E低合金钢火焰切割边直接焊接可行性分析
• 3.1.1 火焰切割表面质量评定分析
• 3.1.2 火焰切割对Q345E低合金钢焊接接头显微组织及力学性能的影响
• 3.1.3 火焰切割对Q345E低合金钢焊接接头疲劳性能的影响
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录 疲劳试验数据
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢