外加中頻熱場(chǎng)輔助水下濕法焊接工藝研究.pdf

1、常規(guī)水下濕法焊接接頭組織和力學(xué)性能由于水環(huán)境所致的接頭高冷卻速率而明顯降低,為減緩焊接接頭的冷卻速率,本文提出采用水下即時(shí)中頻感應(yīng)加熱的方法對(duì)母材的焊接區(qū)域進(jìn)行焊前的預(yù)熱或焊后熱處理,以期達(dá)到減少焊縫淬硬組織、降低冷裂紋傾向的效果,旨在探究改善水下濕法焊接組織和力學(xué)性能的新方法,并對(duì)各實(shí)驗(yàn)方式下的結(jié)果進(jìn)行討論分析。
　　本文首先分析了中頻線圈的形狀及施加方式對(duì)焊接電弧形態(tài)、焊縫成形等的影響規(guī)律,試驗(yàn)中采用電信號(hào)采集系統(tǒng)等進(jìn)行了對(duì)比

2、分析,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)選用長(zhǎng)條形線圈,且其加熱中心與熔池之間的距離值a約為20mm時(shí)可以獲得較為穩(wěn)定的電弧形態(tài),焊縫成形良好且增加了焊縫熔深,并能一定程度上減小焊縫及近縫區(qū)的殘余應(yīng)力。
　　隨后在同一中頻熱場(chǎng)施加方式下,分別測(cè)量了不同中頻加熱功率下的焊接區(qū)溫度變化曲線,發(fā)現(xiàn)當(dāng)中頻加熱電壓在100~450V之間變化時(shí)時(shí),焊接接頭處的高溫停留時(shí)間t8/5可提升30％~160%,在對(duì)碳當(dāng)量不同的鋼材進(jìn)行復(fù)合熱場(chǎng)條件下的濕法焊接時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)中頻加

3、熱電壓約低于250V時(shí),中頻熱場(chǎng)對(duì)焊縫自回火效應(yīng)有明顯的促進(jìn)作用。中頻加熱電壓約大于250V時(shí),HAZ各區(qū)域t8/3、t8/5顯著增加,使得接頭中的組織形態(tài)發(fā)生了很大程度改變,馬氏體、上貝氏體等硬脆組織的轉(zhuǎn)變量減少,而鐵素體、下貝氏體等塑韌性較好的組織轉(zhuǎn)變量增加,粒狀貝氏體、M-A組元也得到不同程度的細(xì)化,同時(shí)在中頻熱場(chǎng)的后熱作用下,焊接接頭中形成的淬硬馬氏體發(fā)生了一定程度的回火轉(zhuǎn)變,不同后熱溫度下生成了一定量的回火馬氏體、回火屈氏體等

4、屈強(qiáng)比、韌性均較高的熱處理組織。焊接接頭沖擊韌性、彎曲角度等也得到了不同程度的提升
　　最后針對(duì)中頻熱場(chǎng)存在的特殊條件并進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參量,首先采用氣象色譜法測(cè)量了不同中頻線圈施加方式及加熱功率下的擴(kuò)散氫含量,得出了熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量的大小取決于焊接開(kāi)始至冷卻結(jié)束期間中頻加熱對(duì)初始?xì)浜考皻湟莩鏊俣鹊木C合影響,之后根據(jù)擴(kuò)散氫含量的測(cè)量結(jié)果,利用16mm厚的Q345鋼板做了不同中頻加熱功率下的斜Y形坡口冷裂紋敏感性實(shí)驗(yàn),通過(guò)斷面裂