WDB620钢及其焊接接头力学性能和微观组织的研究

论文摘要

微合金低碳贝氏体钢WDB620是国产新一代低焊接裂纹敏感性高强钢,其性能完全满足大型钢结构对低焊接裂纹敏感性钢的要求,可以替代同级别进口的CF62钢,已在压力容器水电站压力钢管等结构中广泛应用。四川瓦屋山水电站压力钢管工程中大量采用了WDB620钢,但在钢板和焊接接头力学性能检测中发现部分冲击值不稳定,达不到有关规范和设计的要求,导致已组装待焊的岔管报废,造成重大经济损失。本论文主要针对高强度低碳贝氏体钢WDB620钢及其焊接接头的力学性能和微观组织进行了研究。通过微型剪切试验法测定了62mm厚WDB620钢特别是Z向力学性能梯度曲线和多层焊不同深度处焊接接头力学性能梯度曲线;利用光学金相显微镜分析了组织差异的规律,分析钢板及其焊接接头力学性能不稳定的原因。提出了厚板生产中保证组织和力学性能均匀的建议,有重大的工程意义。本论文还对低合金高强钢微型剪切试验剪切功与冲击试验的冲击功数据,运用概率论与数理统计相关方法,通过最小二乘曲线拟合得出经验公式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 课题研究的技术路线及主要内容
• 第2章 微合金低碳贝氏体高强度钢
• 2.1 低碳贝氏体钢的发展
• 2.2 低碳贝氏体钢的强化机制
• 2.2.1 细晶（亚晶）强化
• 2.2.2 位错强化
• 2.2.3 沉淀强化
• 2.2.4 固溶强化
• 2.3 贝氏体转变和贝氏体组织
• 2.3.1 贝氏体转变及其特点
• 2.3.2 贝氏体组织及性能
• 2.4 WDB620钢的成分设计和制造工艺
• 2.4.1 成分设计
• 2.4.2 冶炼工艺
• 2.4.3 轧制工艺
• 2.4.4 回火工艺
• 第3章 微型剪切试验简介及应用
• 3.1 微型剪切试验的产生与发展
• 3.2 本试验研究的内容和意义
• 3.3 微型剪切试验简介及应用
• 3.3.1 微型剪切试验基本原理及其设备
• 3.3.2 剪力以及位移的测量
• 3.3.3 微型剪切试验性能参数
• 3.3.4 剪切间距对性能参数的影响
• 3.4 用性能梯度曲线评定焊接接头的应用
• 3.4.1 羊湖电站压力钢管焊接接头微型剪切试验
• 3.4.2 用性能梯度曲线研究异种钢焊接接头性能
• 3.4.3 高速车辆铝合金焊接接头的性能评定
• 3.4.4 同一焊接接头不同深度材料性能梯度曲线的变化
• 第4章 WDB620钢力学性能及组织分析
• 4.1 前言
• 4.2 试验材料
• 4.3 WDB620钢常规力学性能试验
• 4.4 WDB620钢微型剪切试验及数据处理
• 4.5 WDB620钢微观组织分析
• 4.6 WDB620D调质钢常规力学性能试验
• 4.6.1 拉伸试验数据
• 4.6.2 弯曲试验数据
• 4.6.3 WDB620D调质钢冲击试验数据
• 4.6.4 焊接接头冲击试验数据
• 4.7 本章小结
• 第5章 WDB620钢焊接接头的力学性能及组织分析
• 5.1 常规力学性能试验
• 5.2 微型剪切试验
• 5.2.1 试件制作
• 5.2.2 试验过程
• 5.2.3 试验数据处理及性能梯度曲线的绘制
• 5.3 WDB620钢焊接接头微观组织分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 低合金高强钢焊接接头剪切功与冲击功相关关系的研究
• 6.1 前言
• KV与剪切韧性W_S的数量关系'>6.2 焊缝区域冲击功A_KV与剪切韧性W_S的数量关系
• KV与剪切韧性W_S的数量关系'>6.3 熔合线区域冲击韧性A_KV与剪切韧性W_S的数量关系
• KV与剪切韧性W_S的数量关系'>6.4 HAZ区域冲击韧性A_KV与剪切韧性W_S的数量关系
• 6.5 讨论
• 6.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文