Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析.docx
- 文档编号:1838234
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:1.15MB
Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析.docx
《Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析
毕业论文
题目:
Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析
学院:
机械工程学院
专业:
材料成型及控制工程班级:
0802学号200802050224
学生姓名:
张博涵
导师姓名:
马红亮彭小敏
完成时间:
2012年6月20日
诚信声明
本人声明:
1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;
2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;
3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:
日期:
年月日
毕业设计(论文)任务书
题目:
Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析
姓名张博涵学院机械工程学院专业材料成型班级0802学号200802050224
指导老师马红亮彭小敏职称讲师教研室主任李东锋
一、基本任务及要求:
1.查阅与本课题相关的文献资料及相关手册,了解焊后热处理的作用及其对焊缝组织性能的影响并归纳焊后热处理工艺确定原则,了解Q235钢组织性能特点、特别是焊接性能特点及Q235钢的应用,撰写文献综述;
2.设计确定Q235钢厚板焊后热处理工艺
3.对经不同热处理制度后,Q235钢焊件组织性能进行分析,评估热处理工艺,分析原因,获得优化后最佳工艺;
二、进度安排及完成时间:
1.3月1日~3月30日,查阅资料、撰写文献综述和开题报告;
2.4月1日~4月6日,课题调研、资料收集、方案设计;
3.4月7日~5月1日,试验研究及结果分析;
4.5月2日~5月22日,撰写毕业论文;
5.5月23日~6月5日,将毕业论文送指导老师审阅、评阅老师评阅;
6.6月7日~6月15日,毕业论文答辩和资料整理。
目录
摘要I
Abstract:
II
第1章绪论1
1.1引言1
1.2课题的研究背景1
1.3课题的研究内容2
1.3.1厚钢板的焊接技术2
1.3.2焊后热处理技术4
1.3.3金相显微分析5
1.3.4硬度测试5
1.3.5力学性能分析6
1.4课题的目的和意义6
第2章实验设备及实验方法7
2.1实验设备介绍7
2.2实验过程及方法12
2.2.1实验流程图12
2.2.2Q235厚板焊接实验过程12
2.2.3焊后热处理工艺14
2.2.4金相显微组织观察14
2.2.5硬度测试16
2.2.6力学性能测试18
第3章实验结果与分析20
3.1Q235厚钢板焊接结果与分析20
3.2Q235厚钢板金相组织结果与分析21
3.3Q235厚钢板硬度测试结果与分析24
3.4Q235厚钢板拉伸试验结果与分析25
结论26
参考文献27
致谢28
Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析
摘要:
本文以Q235厚钢板为研究对象,采用手工电弧焊焊接方法进行焊接,通过对Q235厚钢板的焊后热处理,初步探讨其工艺过程,采用去应力退火热处理工艺,目的是消除焊后残余应力的影响。
并对热处理前和热处理后做了对比试验探究,主要对试件金相显微组织,试件的力学性能,硬度进行了研究。
研究结果表明:
Q235钢焊接性能良好,热处理前后的力学性能,硬度有很大差别,焊缝区的硬度明显高于母材硬度,去应力退火热处理后对应的母材和焊缝硬度都有所降低,经过热处理力学性能大体有所提高。
退火前后组织不变,退火后比退火前晶粒更细,分布更均匀。
关键词:
Q235厚钢板;焊后热处理;焊缝;力学性能;
Q235THICKSTEELPLATEHEATTREATMENTAFTERWELDINGTECHONLOLOGYANDMICROSTRUCTUREANALYSIS
Abstract:
BasedontheQ235thicksteelplateastheresearchobject,usingthemanualelectricarcweldingmethodforwelding,throughtotheQ235thicksteelplateheattreatmentafterwelding,preliminarydiscusstheprocess,usingstressannealingprocess,isdesignedtoeliminateweldingresidualstresseffect,andpassonbefore,afterheattreatmenttissuepreparationandmicroscopicobservationonthemicrostructure,mechanicalproperties,hardnesscontrasttestresearch,researchresultsshowthat:
goodweldingperformanceofQ235steelafterheattreatment,mechanicalproperties,hardnesshasverybigdifference,thehardnessofweldingseamareawassignificantlyhigherthanthatoftheparentmaterialhardness,stressannealingtreatmentafterthecorrespondingparentmaterialandweldhardnessaredecreased,andafterheattreatmentmechanicalpropertiessubstantiallyincreased.Organizationsdonotchangeafterannealing,afterannealingthegrainisfinerandmoreuniformdistribution.
KEYWORDS:
Q235thicksteelplate;heattreatmentafterwelding;contrastexperimentresearch;welding;mechanicalproperties;
第1章绪论
1.1引言
历史上,石器时代,青铜器时代,铁器时代,都是以材料为标志划分的。
但是自古以来,人们都要把材料合成一种结构才能更好地使用。
因此,材料和结合手段就一直密不可分,而且彼此相互促进,不断发展着。
20世纪初,电弧技术用于钢铁产品,促使焊接和钢结构出现了质的飞跃。
进入21世纪仅短短5年,我国钢产量已突破3亿t,成为世界第一生产钢国,比美,俄,日三大产量之和还多的多。
钢的品种和质量也迅速发展和提高,材料加工,焊接专业工作者的任务将更加繁重和光荣。
20世纪80年代以来,随着我国科研开发能力的提高,结合引进国外先进技术和装备,焊接材料生产的品种和制造规模迅速发展。
焊接材料的生产主要以焊条、实芯焊丝、药芯焊丝、埋弧焊焊丝和焊剂为主,满足了常用电弧焊焊接方法的需求,为大型工程的建设做出了重大贡献。
焊接过程是一个独立的焊接冶金过程,在熔化焊的条件下,焊接接头由两个互相联系而组织性能又有很大区别的两个部分组成,即焊缝和热影响区。
焊缝和热影响区经历了复杂但有规律的焊接热循环。
在焊接接头这个很小的区域中,几乎所有的物理冶金现象都可能出现,最终形成具有不同显微组织和性能的接头区域,对焊接接头的质量有直接影响[1]。
随着时代的进步,人们对焊接件的性能要求提高,发现热处理可以使得焊件的性能提高,故焊后热处理技术为人利用。
1.2课题的研究背景
焊接作为一种通用的共性技术,在制造业中被相当数量的企业用作关键的加工工艺,焊接直接决定着其产品质量的好坏。
根据我国产业类别的划分方法,焊接企业广泛分布在锅炉、压力容器、发电设备、核设施、石油化工、管道、冶金、矿山、铁路、汽车、造船、港口设施、航空航天、建筑、农业机械、水利设施、工程机械、机器制造、医疗器械、精密仪器和电子等行业中。
这些企业在我国工业经济建设中影响睬、涉及面广、具有举足轻重的影响和作用。
Q235钢是一种普通碳素结构钢,现大量应用于建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
随着时代的发展厚板应用越来越多,对于厚钢板的研究是一个比较前沿的问题,也是比较难的问题。
本文将对Q235的焊后热处理及组织性能进行分析。
1.3课题的研究内容
1.3.1厚钢板的焊接技术
对于厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大,焊接时间长,热输进总量高,构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大,焊后应力和变形大。
焊接施焊过程中,易产生热裂纹与冷裂纹[2]。
厚板在焊接前,钢板的板温较低,在开始焊时,电弧的温度高达1250~1300℃,厚板在板温冷热骤变的情况下,温度分布不均匀,使得焊缝热影响区轻易产生淬硬——马氏体组织,焊缝金属变脆,产生冷裂纹的倾向增大,为避免此类情况发生,厚板焊前必须进行加热。
在实际生产制造过程中,应对焊接过程进行控制,以防止焊接裂纹的产生。
(1)厚钢板焊接的常用方法和要求
①定位焊:
定位焊是厚板施工过程中最轻易出现题目的部位。
由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被四周的“冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引起裂纹的产生,对材质造成损坏。
解决的措施是厚板在定位焊时,进步预加热温度,加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
②多层多道焊:
在厚板焊接过程中,坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。
这是由于厚板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,摆宽道焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,轻易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。
而多层多道焊有利的一面是:
前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程,有效地改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。
③焊接过程中的检查:
厚板焊接不同于中薄板,需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件,因此加强对焊接过程的中间检查,显得尤为重要,便于及时发现题目,中间检查不能使施工停止,而是边施工、边检查。
如在清渣过程中,认真检查是否有裂纹发生。
及时发现,及时处理。
④厚板对接焊后,应立即将焊缝及其两侧各100~150mm范围内的局部母材进行加热,加热时采用红外线电加热板进行。
加热温度到250~350℃后用石棉展盖进行保温,保温2~6h后空冷。
这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗透熔池的扩散氢迅速逸出,防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。
厚钢的超声波检测应在焊后48h或更长时间进行。
如进度答应,也可在构件出厂前再次进行检测,确保构件合格,以免延迟裂纹对工件的破坏。
(2)厚钢板的焊接工艺
厚钢板的焊接工艺包括厚钢板的切割,厚钢板的对接焊接[3]。
①厚钢板切割
对采用乙炔气切割和液化石油气切割做了分析比价试验,试验结果表明:
液化石油气切割与乙炔气切割相比,预热时间较长,切割速度较慢,但切割面光滑,不渗
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Q235 钢板 热处理 工艺 组织 性能 分析