隨焊電磁感應(yīng)加熱控制焊接冷裂紋研究.pdf

1、基于電磁感應(yīng)加熱原理，針對(duì)焊接冷裂紋問題，提出了一種在焊接過程中基于電磁感應(yīng)熱作用控制焊接冷裂紋的方法。該方法借助于焊接CCT曲線，通過在焊接熱源后方同步跟蹤線圈感應(yīng)加熱的方式合理控制焊接接頭的冷卻過程，減少淬硬組織，增加焊縫及熱影響區(qū)的韌性，調(diào)高接頭抗冷裂性能。由于避免了使用焊前預(yù)熱方法或焊后熱處理方法，因而可提高焊接生產(chǎn)效率。
　　利用有限元方法，對(duì)不同感應(yīng)加熱線圈與熔池最小距離(CPD)下焊接接頭的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析。分析

2、認(rèn)為隨焊電磁感應(yīng)加熱控制焊接冷裂紋的有效CPD區(qū)間是在工件表面熔合線路徑上最高溫度點(diǎn)與奧氏體轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)之間的距離(DA)和熔池最高溫度點(diǎn)與馬氏體轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)之間的距離(DM)之間。當(dāng)CPD小于DA時(shí)，處于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度(800℃)以上的部分感應(yīng)加熱線圈對(duì)延長t8/3沒有貢獻(xiàn)；當(dāng)CPD大于DM時(shí)，感應(yīng)加熱不能阻止淬硬組織的形成。提出了兩種隨焊電磁感應(yīng)加熱控制焊接冷裂紋的控制參考點(diǎn)選擇方案，熔合線節(jié)點(diǎn)(弱規(guī)范)和不完全淬火區(qū)低溫邊界節(jié)點(diǎn)(強(qiáng)規(guī)

3、范)。
　　利用斜Y坡口實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了隨焊感應(yīng)加熱控制冷裂紋的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)CPD在有效區(qū)間內(nèi)時(shí)，表面裂紋率在20％以下，且均為弧坑裂紋，而且CPD越靠近DM，裂紋率越低，控制效果越好；當(dāng)CPD在有效區(qū)間外時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)冷裂紋控制。溫度場(chǎng)測(cè)量結(jié)果顯示，當(dāng)CPD在有效區(qū)間范圍內(nèi)時(shí)，冷卻曲線經(jīng)過了貝氏體相變區(qū)；而當(dāng)CPD大于有效區(qū)間時(shí)，冷卻曲線先冷卻到馬氏體相變區(qū)，然后被加熱到貝氏體區(qū)，然而但由于奧氏體的熱穩(wěn)定化，此時(shí)奧氏