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600MPa级船用低合金高强钢T形接头的CO2激光复合焊接
| 论文题名： | 600MPa级船用低合金高强钢T形接头的CO2激光复合焊接 |
| 关键词： | 船用高强钢;复合焊接;T型接头;微观组织分析 |
| 摘要： | 10CrNi3MoV钢作为一种典型的低碳高强度钢，具有良好的综合性能，广泛的应用于特殊船舶和舰艇的建造。相应的，其对焊接工艺的要求也更高。本文用CO2激光复合焊接这一新型工艺，对10CrNi3MoV钢T型接头的焊接工艺进行研究，完成了腹板14mm厚T形接头试样的双面焊接，并对组织和力学性能进行了分析，得到满意结果。 在普通船板钢CCS-B上进行了T形接头的激光复合焊接工艺的基础研究。探索了入射角度、激光功率、焊接速度、送丝速度这些工艺参数对焊缝成形及熔深的影响，并研究了不同装配间隙下成形和熔深的变化，最终初步确立了关于CCS-B钢T形接头的基础焊接工艺。在此工艺下对CCS-B船板钢进行焊接，得到成形美观、呈现凹形，宏观上观测搭接良好的焊接接头，对其进行微观组织分析和显微硬度测试。 以CCS-B上的复合焊接工艺为基础，对10CrNi3MoV钢进行细致工艺研究。首先研究了不同高度下的激光入射角度对接头结合面熔合的影响；其次研究了不同的保护气体对焊缝成分的影响，从焊缝成分预期要求的角度，确定了最佳的保护气体成分；从组织以及拉伸、冲击等力学性能的角度对比评价了两种不同焊丝下的焊接接头；最后做了常温以及90℃预热的情况下焊接试验的对比，从组织和力学性能方面对比得出预热对焊缝质量有重要影响的结论。在最优工艺参数下进行焊接，最终得到的焊接接头成形完美，搭接良好；对其进行组织分析，粗晶粒区为粗大高碳马氏体、细晶区主要为马氏体+少量的粒状贝氏体、焊缝组织为针状铁素体+粒状贝氏体+马氏体。显微硬度分析表明，其接头最大硬度在狭窄的粗晶区，约为380HV，焊缝区硬度在360HV左右。拉伸性能测试表明，焊缝强度大于母材强度，即大于670MPa，常温下焊缝中心冲击韧性为60J。焊接检测结果达到使用要求。 |
| 作者： | 肖炯 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 黄坚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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