saw焊接規(guī)范對2.25cr1mo鋼haz組織和性能的影響

1、重慶大學(xué)工程碩 士學(xué)位論文SA W 焊接規(guī) 范對 2. 2 5 C r -IM o 鋼H A Z 組 織和 性 能 的影 響碩 士研 究生 : 劉應(yīng)虎指導(dǎo)教師 : 童彥 剛 副教授兼職導(dǎo) 師 : 田洪波 教授級 高工工程領(lǐng)域 : 材 料 工程重慶 大學(xué)機(jī)械 工程 學(xué)院二 0 0 七年+ 月中文摘要摘 要2. 25 C r- I M 。低合金耐熱鋼被廣泛地應(yīng)用于 電站 、核 能、石油化工等 國家重點行業(yè) 中， 是加氫容器設(shè)備制造 的主導(dǎo)材

2、料 ， 與其 同類合金鋼有 2. 25 C r-IM 0一 0.25v 、3C r- I M O一 0.25V 等都屬于 C 卜 M O 系列鋼 ，其在焊接過程 中具有存在較 大的淬硬性和冷 裂 紋傾 向，在 生產(chǎn)過程 中如 果焊接工 藝控 制 不 當(dāng)，可 能會 出現(xiàn) 焊接接 頭熱 影響區(qū)硬化 、焊接接頭熱影響的組織過度粗大 、焊接接 頭熱影 響的沖擊韌性 下 降等問題 。自 2005 年 10 份 以來 ，中 國第 二重型機(jī)械集 團(tuán)公

3、司將 石化容器 作 為 公 司 的一種 主 導(dǎo)產(chǎn) 品 ，邁 進(jìn) 了大型壓 力容器 的生產(chǎn) 制造 領(lǐng)域 。 自進(jìn) 行 生產(chǎn) 以來 ，公 司 出產(chǎn)了大量的 2. 25 C 卜 IM o 鋼制壓力容器 ， 但對焊接接頭 的認(rèn)識只是停 留在常規(guī) 的工 藝評 定 中，為 了有 效地控制焊接接 頭質(zhì) 量 ，提 高 出產(chǎn)容 器在 使用 過程 中的安全性 ，有 必要深入系統(tǒng)地研 究 2.25 C r- I M 。 鋼焊接接 頭尤其是母材 熱影響區(qū)(H

4、Az )的組織和性 能的關(guān)系 ，這對于制 定合格 的焊接 工藝方案 ，控制焊 接接頭 的組織 和性 能具有 重 要 的意 義 。本 論文 首先 介紹 分析 了 2.25 C r-IM o 鋼 的化 學(xué)成 分 、金相組織 、力 學(xué)性 能 、沖擊韌 性等 方面 的基本特性 ，為掌握 該鋼種 焊接接 頭 H A Z 的特 征 奠 定 了一 定 的基礎(chǔ) 。針對焊接熱影響區(qū)，主要介紹 了焊接熱影 響區(qū)的硬化 、脆化 、韌化 、軟化等特 征 。其

5、次 ，為 了認(rèn) 識和 掌握 焊接接 頭 H A Z 的受熱狀 況 ，討 論 了焊接 熱 循環(huán) 的主要參 數(shù) 峰值 溫度 T m 、相變溫度 以上停 留時 間 t H、瞬 時冷 卻速 度 W c、冷 卻 時 間等參數(shù) 的理論計算 ，并且根據(jù) 經(jīng)驗解析公式 ，模擬 了焊接熱循環(huán) 參數(shù) 曲線 ， 以充分認(rèn)識焊 接接 頭 H A Z 的受熱過程 ，從而 加深 對焊接熱 循環(huán) 的 了解 。為 了克服焊接接 頭 的熱 影 響 區(qū)域 非 常狹 窄 因

6、此難 以從 實 際工件 的接 頭 中深 入研究其特性 的困難 ，本研 究采用 了美 國 G L E E B L E 一 1500 D 熱模擬試驗機(jī)來模擬焊接接 頭 H A Z 的受熱過程 ，從而 獲得 了不 同冷 卻速 度 下模擬 焊接熱 影 響 區(qū)粗 晶區(qū)的組 織 、韌 性 、力學(xué)性 能和 斷 口形貌 。結(jié)果表 明，在 單 次焊 接熱 循環(huán) 作用 下 ，熱 影 響 區(qū)主要 的組織 類 型 為 馬 氏體組織和 貝 氏體組織 ， 隨著 冷

7、 卻速度 t 8/ 5 的不 斷變化 ，兩種 組 織 的 比例將 發(fā) 生改變 。當(dāng) ts /5的范 圍在 205~ 305 之 間時 ，其 組織 比例所 導(dǎo)致和 強(qiáng)度和 韌性 比較理想 。本研 究還采 用斜 Y 坡 口對接 裂 紋 實驗 對 2. 25 C 卜IM 。 鋼 的焊接 性進(jìn)行 了測試和研 究 ，結(jié)果表 明該類鋼在不預(yù) 熱或預(yù)熱溫度低于 100 ℃的條件下焊接 時，焊接接頭 具有 一 定的冷 裂傾 向。此外 ，焊接 熱影 響