D406A鋼焊接構(gòu)件梯度熱處理工藝及力學(xué)性能預(yù)報(bào).pdf

1、本文探究了D406A鋼原始態(tài)、焊態(tài)及傳統(tǒng)熱處理后D406A鋼焊接構(gòu)件的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，對(duì)比分析了梯度熱處理（空間梯度循環(huán)淬火+時(shí)間梯度熱處理）對(duì)焊接構(gòu)件組織和力學(xué)性能的影響，其中空間梯度循環(huán)淬火熱處理為僅對(duì)構(gòu)件焊縫區(qū)進(jìn)行的處理，時(shí)間梯度熱處理為對(duì)構(gòu)件整體進(jìn)行的處理。并且以梯度熱處理工藝參數(shù)及拉伸力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果為數(shù)據(jù)源，構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接構(gòu)件拉伸力學(xué)性能的預(yù)測(cè)。
　　通過(guò)金相顯微鏡及掃描電子顯微鏡觀測(cè)熱處理后焊接構(gòu)

2、件顯微結(jié)構(gòu)及拉伸斷口形貌。通過(guò)XRD鑒定不同熱處理后焊接構(gòu)件所含物相。通過(guò)CMT5305型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和HV-5型顯微維氏硬度計(jì)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建、訓(xùn)練和預(yù)測(cè)。
　　研究結(jié)果表明，D406A鋼原始態(tài)組織為粒狀珠光體。焊態(tài)下構(gòu)件焊縫區(qū)為馬氏體相，結(jié)構(gòu)較粗大且不均勻，母材區(qū)為粒狀珠光體相，組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)最佳，熱影響區(qū)組織結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜?？臻g梯度循環(huán)淬火熱處理能有效的細(xì)化焊接構(gòu)件焊縫區(qū)組織，并影響

3、后續(xù)熱處理后焊接構(gòu)件焊縫區(qū)組織狀態(tài)。傳統(tǒng)熱處理及梯度熱處理后焊接構(gòu)件組織中皆主要為馬氏體相，但XRD結(jié)果顯示梯度熱處理后焊接構(gòu)件中存在一定量的奧氏體相。
　　傳統(tǒng)熱處理后焊接構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度能達(dá)到1730MPa，延伸率能僅為9.3％。梯度熱處理后構(gòu)件延伸率最高可以達(dá)到13.67%，但抗拉強(qiáng)度降至1546MPa。不同熱處理后，拉伸斷口都存在較多韌窩，斷裂機(jī)制均為微孔聚集型斷裂，但梯度熱處理后拉伸斷口韌窩更深而且分布較均勻。焊態(tài)下，母材

4、區(qū)硬度值小于焊縫區(qū)及熱影響區(qū)硬度值。經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)熱處理或梯度熱處理后，母材區(qū)硬度值最高，焊縫區(qū)硬度值最低。而經(jīng)過(guò)梯度熱處理后，焊接構(gòu)件整體硬度值低于經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)熱處理后焊接構(gòu)件整體硬度值。
　　基于梯度熱處理后焊接構(gòu)件拉伸力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果，構(gòu)建 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。關(guān)于抗拉強(qiáng)度及延伸率的BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果均良好，相關(guān)性可以達(dá)到0.999和0.999，能較好的逼近訓(xùn)練數(shù)據(jù)源中梯度熱處理工藝參數(shù)與焊接構(gòu)件力學(xué)性能之間的映射。通過(guò)BP網(wǎng)絡(luò)得到其抗拉