焊接工艺对冷弯方矩形管焊接接头质量的影响

摘要

本文采用不同焊接工艺对焊缝组织和性能进行分析。所做试验包括探伤试样、金相组织观察、硬度测试、冲击试验、扫描电镜（SEM）、弯曲试验和焊后热处理。所用产品为方矩管，尺寸是250mm×250mm×11.8mm、250mm×250mm×9.8mm、200mm×300mm×9.8mm、200mm×300mm×11.8mm，材质是Q235。 通过探伤和金相组织观察，验证所有试样的焊接工艺性能都是合格的，且焊接热影响区都是由脱碳层、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区四个区域组成。其中脱碳层和过热区都是粗大的魏氏组织。 冲击试验是衡量金属韧性的常用试验。本试验采用GB2106-80《金相夏比冲击试验方法》。冲击试验说明采用高频焊接方法，焊缝的冲击性能较差。如要提高冲击性能必须对焊缝处进行一定的热处理。 弯曲试验采用GB/T2653-1983进行，用来测评焊接接头的抗弯曲能力。试验说明试样的弯曲性能良好。并分析了面能量、热影响区宽度、开口角、车速对焊接接头弯曲性能的影响，得到获得良好焊接接头弯曲性能的合适的焊接工艺参数。 焊后热处理试验用于改善焊缝处的组织，以达到提高其机械性能的目的。试验表明，经过正火处理后的焊缝组织，特别是魏氏组织，明显细化，这将给其性能带来极大的提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1方矩形焊管发展概况

1.2方矩形焊管生产工艺

1.2.1方矩形焊管生产工艺

1.2.2直接成方工艺的特点

1.3高频阻焊的发展

1.3.1高频阻焊的发展

1.3.2高频直缝焊对钢材组织和性能的影响

1.3.3高频直缝焊存在的问题及发展方向

1.3.4本课题研究内容及意义

1.4本章小结

第二章焊接基础知识介绍

2.1金属焊接性概述

2.1.1焊接性

2.1.2碳钢的焊接性

2.2焊接温度及热循环

2.3焊接热影响区组织转变

2.3.1焊接热影响区的形成

2.3.2焊接热影响区组织转变

2.4焊缝金相组织

2.5高频焊接技术

2.5.1焊接速度

2.5.2焊接压力

2.5.3开口角

2.6面能量的概念

2.4本章小结

第三章焊接接头组织与性能试验

3.1试验用材与取样

3.2探伤及组织观察试验

3.2.1探伤试验

3.2.2组织观察试验

3.3硬度试验

3.3.1宏观硬度试验

3.3.2显微硬度试验

3.4冲击韧性试验

3.5弯曲性能试验

3.6本章小结

第四章试验结果与分析

4.1探伤结果及组织观察与分析

4.1.1探伤结果

4.1.2脱碳层和热影响区宽度、过热区宽度的测定

4.1.3焊接接头的组织状态

4.1.4焊接工艺对组织的影响

4.2硬度试验结果与分析

4.2.1宏观洛氏硬度结果与分析

4.2.2显微硬度结果与分析

4.3冲击韧性结果及分析

4.4弯曲性能试验结果与分析

4.4.1正弯、背弯、侧弯数据及分析

4.4.2焊接工艺对弯曲性能的影响

4.4.3热影响区宽度与弯曲性能的关系

4.4.4开口角对接头弯曲性能的影响

4.5焊接速度(车速)与焊接质量关系

4.6焊后热处理

4.7本章小结

第五章结 论

参考文献

致 谢

附 表