一、20Mn_2SiWNbB建筑用钢焊接热影响区组织性能的研究（论文文献综述）
李宏亮[1]（2021）在《DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究》文中提出近年来我国造船业迅速发展,对高端船板钢的需求与日俱增,船舶的大型化、高速化对船舶结构材料的要求也越来越高,要求同时具有高强度、良好低温冲击韧性、焊接性能以及防腐蚀性能的船体用结构钢。本文针对国内某企业DH36高强度船板钢出口检测时冲击性能达不到船级社标准,部分炉次的常温冲击功从89.5-209J之间波动,其他力学性能也不稳定的实际生产问题,结合团队前期对DH36力学性能与其中元素波动的数学模型的研究,在对钢坯内在质量和微观、宏观缺陷进行调研的基础上,利用冶金物理化学原理和金属学方法对冶金全流程进行系统分析研究,在满足国标的情况下对DH36化学成分、炼钢工艺、热轧工艺进行了全流程优化,获得了工艺稳定、性能优良的DH36产品;在低S、P含量（0.018-0.020%）范围对DH36船板钢的防海水腐蚀机理及超疏水锌镍合金镀层进行了研究,论文完成的主要研究工作如下:（1）通过金相及夹杂物分析、断口分析、扫描电镜等方法,结合生产工艺,分析了 DH36高强度船板钢冲击性能不合及大幅波动的原因,发现钢中夹杂物特别是硫化物夹杂是引起内部缺陷的主要诱因之一。在钢板中心产生的宽大贝氏体、马氏体、珠光体带状组织中发现C、Mn元素的富集、成分偏析产生的心部异常组织及条状MnS、氮化物等夹杂,它们与钢基体的界面成为裂纹源,在轧后冷却或矫直过程张应力作用下使钢板内部产生裂纹。结合本研究团队前期对大数据下得到的DH36中S、P和常规元素与冲击韧性等力学性能的数学模型,确定了高性能的DH36必须在LF精炼中将S含量脱到极低,而全流程P控制在0.018-0.020%,可以获得冲击韧性的极大值,并可大幅度降低C、Si、Mn、Al等元素的波动对冲击韧性等力学性能的影响。通过对改善炼钢工艺后得到的S含量0.0030-0.0060%的钢坯的研究发现,硫化锰的析出温度及硫化物、氮化物等夹杂物大小对冲击性能有较大影响,即使是尺寸较小的硫化锰夹杂也影响钢板内部组织的连续性,裂纹源容易在夹杂物的位置产生,在受外力冲击时微裂纹的扩大使钢的冲击性能降低。MnS在奥氏体固相区析出,S含量越低,MnS在奥氏体区析出温度越低,尺寸越小;研究发现高性能DH36化学成分优化原则为:低C、中Mn,Nb、V微合金化,控制Al、V含量在低限,控制超低含量的S及0.018-0.020%的P;连铸优化后的参数为:拉速0.95m/min、比水量0.5L/kg、过热度25℃。通过转炉、LF精炼及连铸全流程参数优化后,得到的DH36铸坯中心偏析明显降低、钢板带状组织所产生的裂纹消失,冲击性能和焊接性能显着提高,波动范围大大减小。（2）在Gleeble-1500热模拟试验机上测试了炼钢流程优化后获得的性能优良的DH36高强度船板钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）,对不同变形量及变形温度条件下单道次轧制后奥氏体再结晶百分比进行了测定,结合控轧控冷,得到的最佳终轧温度为800-820℃、冷却速度为5-7℃/s、终冷温度为690-710℃,钢板低温冲击韧性稳定提高,不仅达到了船级社标准,而且-40℃和-60℃的低温韧性远高于标准值。厚度30mm的DH36船板钢,在焊接热输入分别为15kJ/cm和50kJ/cm情况下,探伤结果都为1级,焊缝对接接头拉伸、弯曲冲击性能以及硬度试验通过了船舶材料验证要求,解决了焊接性能不稳定的问题。（3）根据离子-分子共存理论（IMCT）建立了转炉冶炼DH36船板钢CaO-SiO2-MgO-FeO-Fe2O3-MnO-Al2O3-P2O5-TiO2 九元渣系与钢液间磷分配比LP预报模型,在生产企业获取转炉冶炼DH36船板钢冶炼末期渣-钢成分的实际生产数据,验证了磷分配比预测模型用于冶炼DH36在控制磷含量的准确性。利用热力学理论证实了脱磷模型中关键参数NFtO的表征方程必须用“全氧法”,生产现场取得的数据也证实了理论表征方程的准确性,有力支撑了氧化脱磷模型的实施。由热力学模型得到的[%P]与lgLP,measured的关系,获取[%P]在0.018-0.020浓度区间所对应的DH36在转炉冶炼末期的1gLP为3.86-4.07,冶炼温度为T=1617-1634℃,相对应的终点渣的特性及成分范围为:二元碱度R2=2.5-3.5,（%MgO）=8-11.6,（%FeO）=11.9-13.8,（%Fe2O3）、（%MnO）、（%Al2O3）的成分对P的分配比影响不大。研究还发现渣中（%TiO2）含量小于1.0%时对lgLP影响不大,但在1.0-1.3%时,lg LP波动较大,其机理尚需进一步研究。利用IMCT理论建立了 DH36船板钢LF炉SiO2-Al2O3-CaO-MgO-MnO-TiO2-FeO七元渣系精炼脱硫的热力学模型,用30组工业数据验证表明,理论预测结果与实测数据吻合良好。研究发现,LS,Mgs对硫总分配比Ls的贡献很少,可以忽略不计;渣中MnO、TiO2含量以及精炼温度对硫分配比的影响不大。对硫的分配比影响最大的是炉渣碱度和钢液中氧含量[%O]（或炉渣中（%FeO）含量）,当炉渣碱度由2增加到6时,硫的分配比增加10倍;钢液中氧含量低于50ppm或精炼渣中（%FeO）<1时,硫分配比急剧增加。（4）模拟海水成分对所冶炼的低S、控P的DH36船板钢的腐蚀行为进行了研究,电化学极化曲线和阻抗谱（EIS）的结果表明,P含量控制在0.018-0.020%、S 含量分别为 0.0030%、0.0050%和 0.0060%的钢中,更低的0.0030%硫的DH36钢的耐蚀性最好,扫描电镜对试样的腐蚀形貌分析表明,钢表面为均匀腐蚀,引起腐蚀的主要因素仍然是低硫状态下形成的少量的MnS夹杂与周围铁基体形成的腐蚀微电池引起的,说明低S船板钢依然不能阻止海水的侵蚀,这就需要对船板钢的防腐方法进一步研究。（5）利用电化学沉积方法制备的锌镍合金镀层对DH36船板钢的腐蚀保护机制进行了探索性研究。发现在-0.8V和-1.0V较低电位下沉积,析出电势较高的镍离子优先析出,锌镍电沉积过程属于正常共沉积,沉积速度较慢,锌镍沉积层无法覆盖整个表面;在-1.2V较高电位沉积时,标准电极电势较低的锌快速析出,镍的沉积受到抑制,形成Zn（OH）2胶体膜,产生速度较快的异常共沉积,并形成致密的锌镍合金镀层,使得DH36的耐蚀性大幅提高;但在大于-1.4V更高电位下沉积时,也属于异常共沉积,形成较大沉积颗粒及较大孔洞,使得镀层的耐蚀性下降。（6）为了获得超级耐蚀船板钢,利用电沉积方法在DH36船板钢表面制备了微纳米结构的超疏水锌镍合金镀层,研究了电化学沉积时间对沉积层形貌、化学成分、晶体结构和润湿性的影响。经PFTEOS改性处理,发现沉积时间为3000s时,DH36表面形成了微纳米分层结构的锌镍合金镀层,其润湿性能从超亲水转变为超疏水,静态水接触角超过160°。在3.5%NaCl溶液中的极化曲线测试结果表明,所制备的超疏水锌镍合金镀层的耐蚀性相比于没有涂层的0.0030%低硫DH36船板钢提高32倍左右。这个研究为未来系统解决高端船板在海水中腐蚀问题带来了新的希望。
曹羽鑫[2]（2021）在《稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响》文中提出随着海洋资源的开发,在海洋工程领域中对低合金高强度钢的需求量日益增大,且对其焊接性能和耐腐蚀性能提出了更高的要求。稀土添加到钢中起脱氧、脱硫和改性夹杂物等作用,生成的稀土夹杂物细小弥散,对钢的耐腐蚀性能和焊接性能均有改善作用。我国是稀土大国,同时也是钢铁大国,但不是钢铁强国,因此将稀土资源和钢铁资源相结合,发挥稀土优势弥补钢铁劣势,开发高性能的低合金高强度钢,具有重要战略意义。本论文以低合金高强钢为研究对象,系统研究了添加不同含量的稀土Ce对钢中粒子特征、微观组织以及焊接性能和耐腐蚀性的影响作用机理,主要结论如下:（1）原位观察研究了Ce处理低合金高强钢在热循环过程中细化晶粒的作用,结果表明,钢中第二相粒子在高温下,可钉扎奥氏体晶界,抑制奥氏体晶粒长大,随着温度降低,奥氏体转变为针状铁素体和贝氏体组织。针状铁素体以晶内夹杂物为形核核心,沿着不同的方向生长,贝氏体以晶界为形核核心,由晶界向晶内生长,针状铁素体和贝氏体交互在一起形成复合组织可分割原奥氏体晶粒,从而细化晶粒。在Ce处理钢中,Ca-Al氧化物外附Ti N夹杂被改性为Ce Al O3,且夹杂物的数量变少,平均尺寸变小。此外,Ce可促进Ti在钢中的溶解,导致更多细小的Ti N析出物析出,在高温下可有效钉扎奥氏体晶界,抑制奥氏体晶粒长大,从而细化晶粒。（2）在100 k J/cm线能量焊接热模拟条件下,研究了不同Ce含量对低合金高强钢在焊接热影响区的组织和韧性的影响,结果表明,随着Ce含量由0.012 wt.%增加到0.086 wt.%,钢中夹杂物由Ce2O2S逐渐向CexSy-Ce P和Ce P转变。其中Ce2O2S夹杂物与铁素体错配度较低,对针状铁素体诱导能力最强,导致0.012 wt.%Ce含量钢中针状铁素体含量最高。此外,钢中M/A组元含量也随着Ce含量的增加而降低。因此,0.012 wt.%Ce含量钢在粗晶热影响性区下低温冲击韧性最好,其原因是在钢中形成高含量的针状铁素体和低含量的M/A岛的细晶组织,有效抑制了裂纹扩展,从而提高了钢的韧性。（3）基于第一性原理对Ce处理钢中夹杂物诱导点蚀机理进行研究,对Ti N、Mn S、Ca O·2Al2O3、Ce2O2S、Ce Al O3和钢基体的功函数进行了计算。结果表明,Mn S和Ce2O2S相比钢基体功函数较小,在点蚀初期作为诱导源,诱导点蚀发生。因此,在浸泡实验中,Mn S和Ce2O2S在点蚀初期,充当微电偶腐蚀对中的阳极,优先发生溶解。此外,Ce夹杂物相比同类型夹杂物具有更高的功函数,表明Ce夹杂物的耐点蚀性能力更强。（4）研究了不同Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能的影响,结果表明,Mn S、Ce2O2S、CexSy具有较高的点蚀敏感性,在0 wt.%、0.012 wt.%、0.060 wt.%Ce处理钢中分别作为点蚀源诱导点蚀发生。而在0.060 wt.%、0.086 wt.%Ce处理钢中,Ce P表现出较强的耐点蚀性能,对点蚀的扩展有抑制作用。然而0.012 wt.%Ce处理钢的耐点蚀性能最强,其原因是在0.012 wt.%Ce处理钢中夹杂物尺寸小且数量较少,1μm以下的稀土夹杂物占比高达46%,这些小尺寸夹杂物在钢中很难引起点蚀。而在0.060 wt.%和0.086 wt.%Ce处理钢中,由于钢中Ce P尺寸较大且数量较多,导致钢的整体耐点蚀性能较低。（5）研究了Ce3+在3.5%NaCl溶液中对低合金高强钢的缓蚀机理,结果表明,Ce3+可作为阴极沉淀型缓蚀剂,在腐蚀介质中,能在钢表面生成颗粒状较致密的Ce的氧化物或氢氧化物,增大腐蚀产物膜对Cl-和氧向钢基体表面扩散的阻力,降低钢的腐蚀速率。此外,Ce3+可与氧反应生成CeO2,消耗了氧,从而进一步对钢基体表面起保护作用。
刘天雨[3]（2021）在《活塞杆激光焊接工艺优化及夹具研究》文中认为本文通过理论与实践分析、优化设计及实验验证的方法,对Q345D材料的塞头和20Mn2材料的塞杆过盈配合组成的活塞杆,利用激光焊接技术增强金属材料间的结合能力,进而延长使用寿命。在激光焊接中,要考虑活塞杆的焊缝形貌、焊缝熔深、焊缝硬度、焊缝组织等综合影响因素,因此在激光焊接过程中把握激光焊接参数就尤为重要。焊接后的活塞杆需达到近4 mm的熔深,且无气孔、裂纹、凹坑等现象。本文分别利用Q345D和20Mn2金属薄直板和活塞杆进行激光焊接参数的探索,主要焊接参数选取为激光功率、扫描速度和离焦量。激光功率大小反应了辐射在金属材料上的能量密度,扫描速度大小反应了能量密度施加在金属材料的作用时间,离焦量反应了能量密度作用在金属材料的深浅程度。利用12组不同参数对两种焊接接头进行激光焊接。随着激光功率的增加,熔宽的变化幅度较大,而熔深的变化幅度较小。实验结果表明,根据焊接参数的不同,焊件的熔深,表面成形也不同,甚至出现未焊透、成形差、咬边和凹坑,力学性能下降。通过大型有限元ANSYS模拟软件,对活塞杆进行激光焊接仿真分析研究,仿真分析了激光环焊的各时段温度场分布及热循环曲线,同时分析了Von mises热应力对焊接形貌和熔深的影响,激光功率越高,温度梯度越大,熔池呈稳态温度场分布,在激光压力与热应力的影响下使熔池表面出现凹陷状态,验证了焊缝内部存在热应力。试验后的活塞杆表面无气孔和裂纹,表面质量良好,为活塞杆实验提供了有益的借鉴。每个焊接工艺过程中都会涉及到焊接夹具,对于大型激光器,编程复杂,运动轨迹较大,且长时间作复杂运动对激光器自身带来寿命影响,且在焊接活塞杆中,为了准确地形成环形焊接轨迹,必须保证夹紧定位功能。此焊接夹具通过多个零部件之间的组合连接实现对活塞杆的夹紧定位,通过步进电机和PLC实现活塞杆的旋转,保证焊接位置的准确性和焊接角速度的调节,防止产生漏焊和余焊,实现焊接过程中的精准度和自动化程度。最后,利用层次分析法和灰色关联法对数据进行参数优化,设计正交实验,通过对焊缝熔深、焊缝硬度、焊缝形貌和显微组织为检测评价标准,通过灰色关联度和灰色关联系数对焊接参数进行优化选取,实验后优化参数与原始参数进行对比分析,得出影响焊接质量的水平参数大小关系分别为扫描角速度、离焦量、激光功率。为实验分析和工程应用提供了有益的借鉴。
王建景[4]（2021）在《Q1030超高强钢工艺与组织性能研究》文中认为工程机械行业一直以来是国民经济的重要组成部分,产品广泛应用于各个行业。近年来随着国民经济的发展,各行业对工程机械设备的要求越来越高,随着工程机械设计水平的提高,对材料要求也越来越高,不仅需要更高的强度,还需要具有优良的韧性和良好的可焊接性。特别是对于屈服强度高于1000MPa的高强钢来说,其韧性的控制更是产品开发的难点。为了实现高强钢的强韧性匹配,本研究自主开发了一种屈服强度超过1000MPa的Q1030超高强钢。并对其在不同技术工艺条件下的相变行为进行了较系统的研究,研究了 Q1030超高强钢的CCT曲线、轧制工艺、微合金元素第二相粒子的析出行为,以及不同淬火加热温度、保温时间、回火温度及回火时间条件下Q1030超高强钢的组织和性能的变化规律,最终工艺优化后,Q1030超高强钢-20℃冲击韧性达到100J以上,并得出主要研究成果如下:对于Q1030钢的静态CCT曲线,当冷速控制在1℃/s时,金相组织开始出现贝氏体;当冷速控制在3℃/s时,铁素体基本消失,金相组织变为以贝氏体为主,当冷速逐渐升高至7℃/s时,金相组织中开始出现马氏体。而对于Q1030钢的动态CCT曲线,变形奥氏体相变开始温度和相变结束温度都有所升高,相变温度区间也有所增大。采用回归法确定了 Q1030高强钢在奥氏体区的热变形激活能,建立了该高强钢的热变形方程;采用lnθ-ε曲线的三次多项式拟合求拐点的方法,较准确地预测了 Q1030高强钢动态再结晶的临界应变和峰值应变,建立了临界应变与Z参数的关系。研究了低应变速率变形过程中Nb、Ti析出第二相粒子的析出行为,实验钢中存在的析出相为长方形的TiN,近似方形的（NbTi）（CN）碳氮化物,椭圆形的（NbTi）C碳化物和NbC,利用热力学计算可知,钢中第二相析出的先后顺序为 TiN,TiC,NbC,NbN。研究了奥氏体晶粒在不同加热温度下的长大规律,随着加热温度的逐步升高,晶粒平均尺寸呈指数关系增大,随保温时间延长晶粒平均尺寸则呈现抛物线规律增大。在880～950℃区间淬火时,随着奥氏体化温度的逐步升高,Q1030钢的硬度和强度逐渐升高,到950℃时达到最大值,其中洛氏硬度达到46HRC,屈服强度可达到1120MPa;在950～1100℃温度区间淬火时,随着奥氏体化温度的进一步升高,Q1030超高强钢的硬度和强度逐渐降低。当温度达到950℃以上时,其韧性开始明显下降。当Q1030钢以0.25℃/s较慢的加热速度升温时,Q1030钢的马氏体—奥氏体相变分两阶段进行,第一低温阶段受扩散过程控制,在高温第二阶段,相变以切变方式进行。当以10℃/s较高的加热速度升温时,整个相变过程以切变方式连续进行。当Q1030钢加热至730℃时,组织中出现针状奥氏体,加热温度达到760℃时,在马氏体板条束界和原始奥氏体晶界上有粒状奥氏体形成,加热温度达到820℃时,组织开始以粒状奥氏体为主。在400℃以下回火时,马氏体板条界仍然清晰可见,小角度晶界的频率也未发生明显的变化,屈服强度会缓慢下降,伸长率会缓慢上升,在400℃以上回火时,小角度晶界出现的频率明显降低,屈服强度会迅速下降,伸长率开始迅速上升。随着回火温度的上升,很多细小且平行析出的θ-碳化物逐渐溶解,最终被析出的Cr的碳化物替代,Nb、V和Ti的碳氮化物也逐渐析出长大,形状也由方形向椭圆形演变。
罗声祥,白学辉,陈春光,胡计奎[5]（2020）在《Q420GJC 85 mm厚板半自动埋弧焊接技术》文中研究指明宁波寰球大厦、杭州火车南站工程中大量使用了Q420GJC材料,而一般建筑钢结构中都以Q235和Q345为主,对于Q420GJC材料使用的很少,因此对其焊接性能进行了研究分析。
赵秩磊[6]（2020）在《S355J2W+N耐候钢板高频脉冲MAG焊T形接头全熔透焊接工艺及组织和性能研究》文中研究指明S355J2W+N耐候钢又称耐大气腐蚀钢,拥有良好焊接性、经济性和综合力学性能,广泛应用于高速列车转向架构架上。转向架构架的接头形式多为T型角接（HV焊缝）,在实际焊接生产过程中,多为常规脉冲MAG焊接,由于空间的可达性不足,焊枪不容易伸到焊缝根部,导致根部焊缝容易出现熔合不足现象。为解决这一问题,常常通过提高焊接热输入的方法提高根部熔深,但也导致了焊接残余应力增加。本试验采用高频脉冲MAG焊进行焊接试验,其脉冲频率较高,电弧形状更容易快速达到“角锥形”,电弧对熔池作用的面积更大,增加侧壁熔深,可以很好的解决转向架构架焊接实际生产中出现的根部熔深较差的问题,同时降低焊接残余应力。本试验分别使用高频脉冲MAG焊和常规脉冲MAG焊对12mm中厚板S355J2W+N耐候钢进行T开坡口（HV焊缝）和不开坡口的T型接头焊接工艺试验;测量其焊接热循环温度场,T型接头不开坡口的焊接残余应力,焊接接头显微金相组织,焊缝维氏硬度和焊缝组织的EDS、XRD、EBSD的研究分析。具体研究结果如下:相同工况下常规脉冲MAG焊的特征区（距焊趾2mm）焊接温度高于高频脉冲MAG焊;与常规脉冲MAG焊相比,高频脉冲MAG焊的残余应力较低;高频脉冲MAG焊焊缝组织中观察到更多的针状铁素体,同时并未观察到侧板条铁素体生成;两种焊接方法下焊接接头硬度均低于380HV10,符合焊接工艺评定的要求,且每种工况下硬度最大值都落在过热区;常规脉冲MAG焊残余应力高于高频脉冲MAG的残余应力;焊缝组织元素成分与焊丝成分相近,焊缝物相以bcc铁素体为主,并未观察到有fcc铁素体;通过EBSD晶粒取向差分布图推测出高频脉冲MAG焊30°、55°坡口角度针状铁素体含量分别为51.4%、52.9%,常规脉冲MAG焊55°坡口针状铁素体含量为23.3%。
高杰[7]（2020）在《高强度环链对焊接头组织与性能的研究》文中研究指明环链结构因具有特殊的传动方式和较好的承载能力,所以被广泛应用于矿山机械、海洋船舶和军事舰艇等领域,目前因工作环境的日益严苛和承载能力的增加,环链尺寸和性能需要不断提高。研究环链对焊工艺与接头组织性能之间的相关性将为提高环链质量提供理论基础和实践指导。本课题针对环链用钢20Mn2、SAE8620H和23MnNiMoCr54,采用闪光对焊和电阻对焊两种工艺进行焊接,并对部分焊接接头进行焊后淬火+回火处理。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）对接头微观组织、元素分布进行研究,通过显微硬度计和拉伸试验机对接头的力学性能进行测试,探究接头组织在焊接及热处理过程中的演变规律,分析工艺-组织-性能三者之间的相关性。电阻对焊目前主要适用于直径Φ18mm以下小型环链,闪光对焊适用于直径Φ18mm以上环链,高强环链闪光对焊的接头中心均存在亮线区域,SAE8620H钢闪光对焊亮线区组织主要为先共析铁素体和粒状贝氏体,过热区为网状的先共析铁素体包围着粒状贝氏体,随着向母材过渡逐渐细化;23MnNiMoCr54钢闪光对焊亮线区为粗化的多种形态的粒状贝氏体,热影响区与焊缝组织相近,在母材带状组织位置存在受碳元素分布影响而产生的团状板条马氏体。电阻对焊焊接开始后接触电阻迅速减小,通过自身电阻产热,闪光对焊接触电阻产热占比较高。电阻对焊接头温度场的数值分析结果表明,电极的夹装位置会影响环链接头中的电场分布,进而直接影响热影响区的形状,形成漏斗状。20Mn2钢闪光对焊和电阻对焊的焊缝组织均为块状的超低碳贝氏体,没有较大的差异。从热影响区来看,电阻对焊相比闪光对焊在贝氏体中的铁素体上析出了更多的碳化物,带状组织焊后更为连续,且电阻对焊相比闪光对焊在焊缝和热影响区过渡范围内有更小的硬度梯度。对环链接头进行热处理,结果表明20Mn2钢焊缝组织由于对焊过程中元素烧损严重,热处理后组织变化较小,焊缝的硬度较低,因此,通过热处理对20Mn2钢接头的强化效果较弱,并且不当的淬火工艺会在热影响区形成沿晶淬火裂纹。热处理对23MnNiMoCr54接头强化效果显着,组织主要为回火马氏体和回火托氏体,显微硬度由280HV0.5提升到380HV0.5,XRD衍射结果表明热处理后具有大的晶格常数,其固溶了更多的碳原子和合金元素,有利于提高23MnNiMoCr54接头的强度。
魏统宇[8]（2020）在《高铝铁素体耐热不锈钢组织性能及高温氧化行为的研究》文中认为目前,火力发电为了节能减排、保护环境,而提高火电机组的热电转换效率,迫使发电机组面临更为苛刻的工况环境,对锅炉用钢材料的性能提出更高的要求。高铝铁素体耐热不锈钢由于具有较低的热膨胀系数、高热传导率和抗热疲劳损伤性能,以及成本低廉等优势,已成为超（超）临界火电机组用钢的备选材料之一。其典型代表X10CrAlSi18钢种中的铝元素在提高材料抗氧化性能的同时,由于易形铝、硅氧化物夹杂,且促进铁素体晶粒在高温下粗大,降低材料的力学性能和使用性能。因此,研究铁素体耐热不锈钢中铝的赋存状态、确定最佳化学成分范围;研究不同热处理制度对组织性能的影响规律,确定最佳热处理工艺;通过控制合理的晶粒尺寸、抑制Al氧化物和σ相等脆性相析出,使钢板具有最佳韧性和高温力学性能匹配等工作具有重要的学术研究和实际应用价值。本文在X10CrAlSi18铁素体耐热不锈钢成分的基础上,通过成分调控设计、冶炼轧制制备得到两种铝含量的试验钢材料。借助光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、X-射线衍射仪（XRD）、拉伸测试等方法,研究了热处理工艺制度及铝元素对耐热不锈钢微观组织的影响和力学性能的作用;同时对该材料进行了高温氧化试验,通过氧化动力学曲线、氧化膜表面形貌及物相组成、氧化膜截面相貌及元素分布等的研究表征,摸清了氧化温度和铝元素对新型耐热不锈钢材料氧化行为的作用规律。得到的主要结论如下:1)通过JMat-Pro软件模拟计算两种试验钢热力学平衡相图,结果表明:铁素体耐热不锈钢在凝固过程中主要析出相有M23C6碳化物、M7C3碳化物、Sigma相和Alpha-Cr相等。实验分析发现铁素体耐热不锈钢的热轧态微观组织主要由铁素体相和聚集成网状的碳化物组成。2)通过对铁素体耐热不锈钢材料在790℃～910℃退火处理,发现其微观组织主要由铁素体相、金属间化合物和颗粒状或板条状的M23C6碳化物组成;在850℃退火30min后,微观组织均匀,铁素体晶粒尺寸细小均匀,析出相较少,具有最优的综合力学性能:抗拉强度为664.551MPa,屈服强度为371.224MPa,伸长率为31.65%。3)铁素体耐热不锈钢中铝元素含量由0.63%提高至1.06%后,抑制了碳原子的扩散,使网状碳化物溶解变成孤岛颗粒状碳化物;促进了铁素体晶粒再结晶过程,从而细化晶粒。因此,高铝试验钢具有较优异的强度和硬度,塑性变化不明显。4)抗高温氧化性能是评定耐热不锈钢性能优劣的一项重要指标。实验表明,两种铝含量的铁素体耐热不锈钢在700℃、800℃和900℃下平均氧化速率均小于0.1g·m-2·h-1,抗氧化性级别均属于完全抗氧化级别;氧化增重曲线均符合氧化抛物线规律,氧化温度越低,铝含量越大,相同氧化时间内氧化增重越小,氧化速率越小,材料具有高的抗氧化性能。5)通过对氧化膜截面形貌分析表明:两种铝含量的铁素体耐热不锈钢均生成一层薄氧化膜,主要由MnCr2O4、FeMn2O4、Fe2O3、Cr2O3和Al2O3五种氧化物组成;氧化膜最内层氧化物主要由Al2O3和Cr2O3氧化物组成,外层主要由MnCr2O4和FeMn2O4尖晶石结构氧化物组成;在氧化膜内侧有颗粒状或条状的内氧化物生成,内氧化物主要为Al2O3。
雷鸣[9]（2020）在《高温下Mg、Mo、Ni的组织细化作用及高强船板钢开发》文中进行了进一步梳理焊接作为厚板加工的主要工艺,随着焊接线能量的不断增加,传统船体钢的热影响区（HAZ）晶粒将快速增大,其韧性将会急剧下降。虽然焊接热影响区一般只有几毫米宽,但热影响区粗晶区（CGHAZ）的韧性急剧下降会使粗晶区成为厚板最薄弱的地方。如何提高在大线能量焊接条件下焊接热影响区韧性成为近年国内外学者的重点研究领域。随着研究的深入,氧化物冶金技术问世即利用微合金向钢中引入大量微细夹杂物粒子,这些微细粒子在钢中弥散分布并沉淀于奥氏体晶界作为钉扎粒子,阻碍晶粒长大。在焊接后的降温过程中这些微细粒子作为形核质点,诱发针状铁素体（IAF）形核,进一步细化晶粒,并显着提高HAZ区韧性。利用高温激光共聚焦显微镜对含不同合金元素（Mg、Ni、Mo）船体钢高温条件下的组织变化规律进行原位观察,对比分析不同合金制度处理船体钢的组织细化机制,同时通过控制保温时间来近似模拟不同线能量的焊接热循环,探究微细夹杂物粒子在钉扎奥氏体晶界和诱发IAF时的最佳作用区间。研究结果表明,Mg元素能有效细化钢中夹杂物,对奥氏体晶粒的钉扎作用也较为稳定,而且能保证针状铁素体的诱发率。对于Mg处理钢,随着保温时间的延长焊接线能量的不断增加,针状铁素体的形核能力呈现先增大后减小的趋势,在保温300 s时效果最好。而相较于Ni元素,Mo元素的加入使钢中微细粒子稳定性更好,钉扎作用更加显着。因此试验钢采用添加Mg、Mo合金的方式,并进行工业生产试验。通过对工业试验生产钢板进行实际焊接、冲击及相关的分析发现,-20℃和-40℃条件下的所有位置冲击结果均大幅高于国标所要求的值,表明工业试验钢热影响区韧性良好。图57幅;表7个;参60篇。
许轲[10]（2020）在《中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究》文中认为BG890QL低合金高强钢具有强度高,低温韧性好等特点,成功应用于工程机械领域。然而,常规电弧焊接方法导致中厚板BG890QL焊接效率较低,为了提高BG890QL低合金高强钢中厚板的焊接效率,论文采用激光-电弧复合焊接方法,研究激光电弧复合焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,同时开展焊接接头常规力学性能及断裂力学行为研究。本研究阐明高梯度组织接头对裂纹扩展驱动力的影响机理,厘清激光电弧复合焊接接头各区断裂抗力与组织、区域宽度的内在关系,为BG890QL中厚板复合焊接接头服役提供试验数据及技术支撑。首先,研究了电弧激光复合热源工艺参数对BG890QL钢板焊缝成形的影响,并探讨了坡口形式对接头熔透行为的影响机理。试验研究发现,基于激光-电弧双热源耦合作用,复合焊过程中在激光引导且光丝间距为4mm时,得到表面成形较好,内部无明显缺陷产生的焊接接头,此时焊缝熔深约为10mm左右。提出了开双面坡口的复合焊方法,提高了背部焊缝熔透性及正面焊缝成形质量,有效抑制了背部焊瘤等缺陷,实现了16mm厚BG890QL中厚板激光复合焊焊缝双面成形控制。基于高速摄影观察,分析了激光与电弧等离子体在坡口中的耦合行为,发现当光丝间距为2mm时,电弧和激光等离子体出现强烈耦合,导致熔池波动剧烈,飞溅增多,焊缝表面成形较差;当光丝间距为4mm时,激光和电弧等离子体出现弱耦合现象,等离子体面积较大,亮度较弱,随着坡口内熔池液面升高,电弧和激光耦合作用进一步减弱,激光焊的熔深优势和电弧焊的填充能力均得到充分体现,从而获得了较好的熔深和焊缝表面成形。激光打底焊接时,采用背部开倒V型坡口,获得良好的背部成形,这是由于倒V型坡口的引入,使得高温流体沿坡口侧壁铺展并冷却,有效抑制了熔池金属下淌,从而避免了焊瘤的形成。其次,对复合焊接接头的微观组织进行系统地表征与分析,阐明了显微组织对冲击韧性的影响机制。激光电弧复合焊焊缝顶部为等轴晶,两侧由柱状晶组成,其微观组织主要为板条马氏体和粒状贝氏体;激光电弧复合焊接过程冷却速度较快,致使焊缝组织淬硬,其硬度高于母材,约为410HV1。热影响区分为粗晶区、细晶区、两相区和过回火区,其组织主要由回火马氏体组成;热影响区内最低的显微硬度约为350HV1,其位于两相区和过回火区的交界处附近;粗晶区由于晶粒粗大且含有过饱和马氏体,导致硬度最高达435HV1。焊缝和热影响区均析出了Fe3C相,且焊缝区的Fe3C相尺寸大于热影响区,约为350nm。热影响区在室温和低温下的冲击功均高于焊缝,分别为147J和66.5J,这是由于裂纹扩展过程中受到硬度较低的两相区、过回火区和母材的拘束,加之基体中块状马氏体的存在促进裂纹偏折,裂纹扩展难度增大。同时,热影响区中含有较多稳定的小角度晶界和Σ3晶界（约为8%）,使得其抵抗裂纹扩展的能力增加,冲击韧性得到提高。焊缝冲击韧性低于热影响区,这是由于焊缝中含有马氏体和粒状贝氏体组织,相界处应变集中程度较高,加之焊缝中Fe3C相尺寸较大,并存在较多不稳定的大角度晶界（约为66%）,致使微孔洞易于形核,因此焊缝具有较强的裂纹萌生倾向。同时,焊缝晶粒取向相对复杂,各向异性程度较大,易于形成严重的应变集中,导致裂纹扩展抗力降低。最后,研究了复合焊焊接接头各部位的断裂韧性及断裂驱动力,探究了接头各区域的抗断裂能力。采用Weibull应力表征脆性裂纹的断裂驱动力,计算结果表明:弧焊接头焊缝的裂纹扩展驱动力为2241MPa,激光焊缝裂纹扩展驱动力高于弧焊焊缝144MPa（6.4%）,复合焊缝的裂纹扩展驱动力高于弧焊焊缝62MPa（2.8%）,说明弧焊焊缝抗断裂能力最强,与断裂韧性试验测量结果规律一致。屏蔽效应提高了激光与复合焊缝的抗裂纹扩展能力。在焊接接头中激光焊缝获得的屏蔽效应最高为126MPa,其次是复合焊焊缝77MPa。在该屏蔽效应下,使得激光与复合焊缝的裂纹扩展驱动力得到了明显降低。此外,激光焊接接头中热影响区的裂纹扩展驱动力为2037MPa,与复合焊热影响区相当,略低弧焊热影响区。表明激光焊和复合焊超窄的热影响区（<1mm）提高了其抗裂纹扩展能力及断裂韧性。
二、20Mn_2SiWNbB建筑用钢焊接热影响区组织性能的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、20Mn_2SiWNbB建筑用钢焊接热影响区组织性能的研究（论文提纲范文）
（1）DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 船板钢 |
| 2.1.1 船板钢特点与分类 |
| 2.1.2 DH36高强度船板钢的技术要求 |
| 2.2 船板钢缺陷及其研究 |
| 2.2.1 中厚钢板中的常见缺陷 |
| 2.2.2 中厚板缺陷产生原因分析 |
| 2.3 船板钢的技术发展和研究现状 |
| 2.3.1 船板钢的技术发展 |
| 2.3.2 船板钢发展方向 |
| 2.3.3 控轧控冷的研究 |
| 2.3.4 国内外高强度船板钢的现状 |
| 2.3.5 国内高强度船板钢存在的差距 |
| 2.4 船板钢韧脆转变温度的研究 |
| 2.4.1 船板钢的强韧化机制 |
| 2.4.2 韧脆转变温度的影响因素 |
| 2.4.3 合金元素的韧脆转变温度的影响 |
| 2.5 DH36高强度船板钢耐蚀性评估与防护涂层的制备 |
| 2.5.1 DH36高强度船板钢耐蚀性研究 |
| 2.5.2 锌镍合金镀层防护工艺 |
| 2.5.3 锌镍超疏水镀层防护工艺 |
| 2.6 研究背景和研究意义 |
| 3 研究内容和研究方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 解剖分析 |
| 3.2.2 炼钢和轧钢工艺优化设计及分析 |
| 3.2.3 冲击性能检测及热模拟实验 |
| 3.2.4 焊接性能试验 |
| 3.2.5 耐蚀性评估 |
| 3.2.6 锌镍合金镀层的制备与耐蚀性评估 |
| 3.2.7 锌镍超疏水镀层制备与耐蚀性实验 |
| 4 DH36高强度船板钢冲击性能不合的宏观、微观机理分析 |
| 4.1 DH36高强度船板冲击性能 |
| 4.2 低倍分析 |
| 4.3 断口分析 |
| 4.4 金相及夹杂物分析 |
| 4.4.1 非金属夹杂物评级 |
| 4.4.2 金相及夹杂物分析 |
| 4.5 夹杂物MnS析出热力学计算 |
| 4.5.1 液相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.5.2 固液前沿液相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.5.3 固相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.6 微观缺陷分析 |
| 4.6.1 异常组织的形成原因 |
| 4.6.2 异常组织中夹杂物的形成机理 |
| 4.6.3 异常组织中的裂纹源 |
| 4.6.4 钢板中微裂纹形成的外部条件 |
| 4.7 DH36冲击性能不合的综合分析及讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 DH36船板钢脱磷、脱硫模型的建立 |
| 5.1 基于IMCT的DH36船板钢转炉冶炼控磷的热力学计算 |
| 5.1.1 炉渣氧化能力与L_P预报模型 |
| 5.1.2 CaO-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-P_2O_5渣系IMCT模型 |
| 5.1.3 IMCT渣系Fe_tO质量作用浓度的表征方法 |
| 5.1.4 基于IMCT的船板钢磷分配比预报模型验证 |
| 5.1.5 温度对船板钢L_P的影响 |
| 5.1.6 渣成分对船板钢L_P的影响 |
| 5.2 DH36船板钢脱硫模型 |
| 5.2.1 DH36炼钢LF脱硫热力学模型 |
| 5.2.2 钢中氧、硫含量对活度系数的影响 |
| 5.2.3 钢液氧含量对L_S的影响 |
| 5.2.4 精炼温度对平衡常数及L_S的影响 |
| 5.2.5 精炼渣成分对L_S的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 DH36高强度船板钢成分、炼钢工艺优化及对焊接性能影响 |
| 6.1 DH36高强度船板钢的成分优化设计 |
| 6.1.1 DH36高强度船板钢冲击性能回归分析 |
| 6.1.2 DH36高强度船板钢的成分优化 |
| 6.2 炼钢工艺的优化 |
| 6.2.1 炼钢生产工艺优化 |
| 6.2.2 连铸生产工艺优化 |
| 6.3 工艺优化的DH36高强度船板钢焊接性能试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 DH36高强度船板钢控轧控冷工艺及对冲击性能影响 |
| 7.1 DH36船板钢连续冷却转变及组织细化研究 |
| 7.1.1 DH36静态CCT曲线测定 |
| 7.1.2 变形量及变形温度对奥氏体再结晶的影响 |
| 7.2 控轧控冷工艺对DH36船板钢冲击性能的影响 |
| 7.2.1 终轧温度对冲击功的影响 |
| 7.2.2 终冷温度对冲击功的影响 |
| 7.3 DH36高强度船板钢控轧控冷试验 |
| 7.3.1 轧制工艺设计 |
| 7.3.2 冲击韧性检测分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 DH36船板钢耐蚀性研究及防护涂层制备 |
| 8.1 DH36船板钢耐蚀性研究 |
| 8.1.1 DH36船板钢极化性能研究 |
| 8.1.2 DH36船板钢阻抗谱研究 |
| 8.1.3 DH36船板钢盐水浸泡实验研究 |
| 8.2 DH36船板钢锌镍合金电镀及耐蚀性研究 |
| 8.2.1 锌镍合金层的微观形貌与成分分析 |
| 8.2.2 锌镍合金层的耐蚀性分析 |
| 8.2.3 锌镍合金层的耐蚀机理 |
| 8.3 低硫DH36船板钢锌镍超疏水镀层及耐蚀性研究 |
| 8.3.1 锌镍超疏水镀层的微观形貌与成分分析 |
| 8.3.2 锌镍超疏水镀层的润湿性分析 |
| 8.3.3 锌镍超疏水镀层的耐蚀性分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论及创新点 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 低合金高强度钢 |
| 1.2.1 低合金高强度钢的发展及在海洋工程的应用 |
| 1.2.2 合金元素在低合金高强钢中的作用 |
| 1.2.3 低合金高强度钢的焊接性能研究 |
| 1.2.4 低合金高强度钢的耐点蚀性能研究 |
| 1.3 稀土在低合金高强度钢的作用 |
| 1.3.1 稀土的性质及分布 |
| 1.3.2 稀土在低合金高强度钢的作用 |
| 1.4 本课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 原位观察Ce处理对钢模拟焊接热影响区晶粒细化作用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 Ca处理和Ce处理钢中的粒子特征 |
| 2.3.2 原位观察热循环过程中奥氏体的长大和组织转变 |
| 2.3.3 室温组织特征 |
| 2.3.4 EBSD分析 |
| 2.4 .讨论 |
| 2.4.1 Ce的添加对粒子特征和奥氏体晶粒长大的影响 |
| 2.4.2 Ce处理对模拟粗晶热影响区组织特征影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Ce含量对低合金高强钢粗晶热影响区组织和韧性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 粒子特征 |
| 3.3.2 组织分析 |
| 3.3.3 EBSD分析 |
| 3.3.4 冲击韧性及断口形貌分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 Ce含量对晶粒细化的影响 |
| 3.4.2 Ce含量对针状铁素体和M/A组织形成的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 第一性原理研究Ce处理钢中夹杂物诱导点蚀机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 原料及试样准备 |
| 4.2.2 浸泡实验 |
| 4.3 第一性原理的理论及计算方法 |
| 4.3.1 第一性原理理论 |
| 4.3.2 计算方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 夹杂物分析 |
| 4.4.2 功函数计算 |
| 4.4.3 浸泡实验 |
| 4.4.4 夹杂物诱导腐蚀机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 原料及试样准备 |
| 5.2.2 极化实验 |
| 5.2.3 连续浸泡实验 |
| 5.2.4 失重实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电化学结果分析 |
| 5.3.2 连续浸泡实验结果分析 |
| 5.3.3 失重实验结果分析 |
| 5.3.4 Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能影响及作用机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Ce~(3+)在3.5%NaCl溶液中对低合金高强钢的缓蚀作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 原料及试样准备 |
| 6.2.2 电化学测试 |
| 6.2.3 自然浸泡实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 极化曲线分析 |
| 6.3.2 电化学阻抗分析 |
| 6.3.3 腐蚀产物分析 |
| 6.3.4 Ce~(3+)的缓蚀机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 附录3 夹杂物的功函数 |
（3）活塞杆激光焊接工艺优化及夹具研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 课题研究背景 |
| 1.2.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外激光焊接技术研究现状 |
| 1.3.1 国内异种金属激光焊接现状 |
| 1.3.2 国外异种金属激光焊接现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 实验制备方案及检测方法 |
| 2.1 实验设备应用 |
| 2.1.1 激光焊接实验设备 |
| 2.1.2 激光焊接检测设备 |
| 2.2 实验检测方法 |
| 2.2.1 焊缝质量研究分析 |
| 2.2.2 活塞杆特性 |
| 2.2.3 实验流程 |
| 2.2.4 直线轨迹焊缝形貌探索 |
| 2.2.5 环形轨迹焊缝形貌探索 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 活塞杆激光焊接仿真分析 |
| 3.1 ANSYS模拟仿真过程 |
| 3.2 有限元模型的创建 |
| 3.2.1 材料热物参数 |
| 3.2.2 活塞杆模型简化 |
| 3.2.3 边界条件与热源施加 |
| 3.3 焊接温度场 |
| 3.3.1 拟定焊接模拟参数 |
| 3.3.2 不同时段温度场模拟过程 |
| 3.4 焊接热应力 |
| 3.4.1 Von mises热应力对焊接过程的影响 |
| 3.4.2 试验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 活塞杆焊接夹具研究 |
| 4.1 焊接夹具应用 |
| 4.2 机械部分设计 |
| 4.2.1 夹具机械组成部分 |
| 4.2.2 夹具夹紧定位过程 |
| 4.3 电控部分设计 |
| 4.3.1 PLC的应用与选型 |
| 4.3.2 步进电机和驱动器 |
| 4.3.3 PLC硬件处理 |
| 4.3.4 软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 活塞杆灰色关联法焊接参数优化 |
| 5.1 灰色关联法 |
| 5.1.1 灰色关联法的概念 |
| 5.1.2 灰色关联法的应用范畴 |
| 5.2 灰色关联激光焊接应用 |
| 5.2.1 拟定激光焊接灰色系统 |
| 5.2.2 权重计算 |
| 5.2.3 无量纲化及数据差序列 |
| 5.2.4 灰色关联系数和灰色关联度 |
| 5.3 灰色数据分析及影响关系 |
| 5.4 实验分析 |
| 5.4.1 原始参数与优化参数下焊缝形貌对比 |
| 5.4.2 原始参数与优化参数下微观组织对比 |
| 5.4.3 原始参数与优化参数下显微硬度对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）Q1030超高强钢工艺与组织性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外工程机械用高强钢研发情况 |
| 2.2 高强钢显微组织的设计及发展趋势 |
| 2.3 钢中各合金元素的强化作用 |
| 2.4 非平衡组织的奥氏体转变 |
| 2.4.1 粒状奥氏体与针状奥氏体 |
| 2.4.2 非平衡组织发生转变的影响因素 |
| 2.5 马氏体的组织形态与强化机理 |
| 2.5.1 板条马氏体的组织形态 |
| 2.5.2 片状马氏体的组织形态 |
| 2.5.3 马氏体组织的强化机理 |
| 2.6 轧制工艺和热处理工艺 |
| 2.6.1 控制轧制和控制冷却 |
| 2.6.2 回火工艺 |
| 3 主要研究内容和技术路线 |
| 3.1 主要研究内容 |
| 3.2 技术路线 |
| 4 Q1030超高强钢的成分和轧制工艺、热处理工艺设计 |
| 4.1 Q1030超高强钢成分设计及分析 |
| 4.2 Q1030钢奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线的测定与分析 |
| 4.2.1 Q1030钢静态连续冷却转变(CCT)曲线的测定及组织分析 |
| 4.2.2 Q1030动态连续冷却转变(CCT)曲线的测定及组织分析 |
| 4.3 Q1030超高强钢实验室轧制工艺及分析 |
| 4.3.1 Q1030超高强钢的轧制工艺设计 |
| 4.4 热处理工艺的设计 |
| 4.5 Q1030钢焊接热模拟实验及组织分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 Q1030钢动态再结晶及Nb、Ti的析出行为 |
| 5.1 实验材料及方法 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.2.1 应力-应变曲线分析 |
| 5.2.2 热变形方程 |
| 5.2.3 动态再结晶的临界条件 |
| 5.2.4 Nb,Ti析出粒子的形貌和组成 |
| 5.2.5 微合金元素析出行为的热力学分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 热处理工艺对Q1030钢组织性能的影响 |
| 6.1 实验材料及方法 |
| 6.2 不同淬火加热温度下Q1030钢的奥氏体晶粒长大规律 |
| 6.2.1 淬火加热温度对奥氏体晶粒长大的影响 |
| 6.2.2 Q1030钢的奥氏体晶粒长大模型的建立 |
| 6.2.3 奥氏体晶粒混晶现象 |
| 6.3 淬火加热温度对Q1030钢组织的影响 |
| 6.4 淬火加热温度对Q1030钢性能的影响 |
| 6.4.1 淬火加热温度对Q1030钢强度与硬度的影响 |
| 6.4.2 淬火加热温度对Q1030钢冲击韧性的影响 |
| 6.5 回火对Q1030钢力学性能的影响 |
| 6.5.1 扫描显微组织分析 |
| 6.5.2 透射微观结构分析 |
| 6.5.3 EBSD分析 |
| 6.5.4 马氏体板条、小角度晶界、位错对力学性能影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 Q1030钢马氏体—奥氏体相变过程研究 |
| 7.1 不同升温速度时的淬火态Q1030钢热膨胀曲线 |
| 7.2 Q1030钢马氏体—奥氏体相变的组织演变过程 |
| 7.2.1 马氏体—奥氏体相变组织演变过程的SEM研究 |
| 7.2.2 马氏体—奥氏体相变组织演变过程的TEM研究 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论及创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）Q420GJC 85 mm厚板半自动埋弧焊接技术（论文提纲范文）
| 1 基本概况 |
| 1.1 Q420GJC的现状 |
| 1.2 Q420GJC的基本性能 |
| 1.3 Q420GJC的焊接性能分析 |
| 1.3.1 冷裂纹敏感性分析 |
| 1.3.2 热裂纹敏感性分析 |
| 1.3.3 热影响区脆化 |
| 2 试验部分 |
| 2.1 Q420GJC的焊接工艺制定 |
| 2.1.1 焊接方法的选择 |
| 2.1.2 坡口形式及加工 |
| 2.1.3 焊接材料的选择 |
| 2.1.4 焊接工艺参数的确定 |
| 2.1.5 预热及焊道间温度 |
| 2.2 Q420GJC焊接工艺评定试验 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验过程 |
| 3 试验分析 |
| 4 结束语 |
（6）S355J2W+N耐候钢板高频脉冲MAG焊T形接头全熔透焊接工艺及组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 脉冲气体保护焊的研究 |
| 1.3 脉冲气体保护焊焊接技术 |
| 1.4 脉冲熔化极气体保护焊的国内外研究 |
| 1.4.1 脉冲电流波形设计 |
| 1.4.2 脉冲焊弧长的控制 |
| 1.4.3 脉冲气体保护焊的熔滴过渡 |
| 1.5 焊接混合保护气体的研究 |
| 1.5.1 焊接混合保护气体的种类及应用 |
| 1.5.2 保护气体的研究现状 |
| 1.5.3 脉冲气体保护焊面临的问题 |
| 1.6 S355J2W+N耐候钢材料研究 |
| 1.6.1 S355J2W+N耐候钢的发展历程 |
| 1.6.2 S355J2W+N耐候钢的应用 |
| 1.7 本课题的研究内容及技术路线 |
| 1.7.1 本课题研究内容 |
| 1.7.2 本课题技术路线 |
| 1.8 本章小结 |
| 第二章 试验材料和试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验(研究)方法 |
| 2.2.1 焊接工艺试验 |
| 2.2.2 焊接接头焊接热循环的测试和分析 |
| 2.2.3 焊接接头残余应力的测试和分析 |
| 2.2.4 焊接接头宏观形貌及显微组织分析试验 |
| 2.2.5 焊接接头维氏硬度试验 |
| 2.2.6 焊缝成分、相组成及针状铁素体的定量分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 试验结果及分析 |
| 3.1 焊接工艺试验结果与分析 |
| 3.2 焊接温度场的测试结果与分析 |
| 3.3 焊接接头残余应力测试结果及分析 |
| 3.4 S355J2W耐候钢焊接接头金相组织试验结果及分析 |
| 3.4.1 焊接接头宏观形貌分析 |
| 3.4.2 焊接接头微观观金相组织分析 |
| 3.4.3 T型接头大熔深宏观金相组织研究 |
| 3.4.4 T型接头大熔深微观金相组织研究 |
| 3.4.5 焊接接头金相组织的形成机理 |
| 3.5 焊接接头组织维氏硬度试验结果及分析 |
| 3.6 焊缝成分、相组成及针状铁素体的定量分析结果与讨论 |
| 3.6.1 焊缝组织元素含量EDS扫描试验结果及分析 |
| 3.6.2 焊缝组织XRD试验相结果及分析 |
| 3.6.3 焊缝组织EBSD研究 |
| 3.6.4 针状铁素体晶粒取向差分布规律的研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）高强度环链对焊接头组织与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 环链用钢材的研究现状 |
| 1.3 高强度环链对焊的工艺特点 |
| 1.4 高强度环链对焊的研究现状 |
| 1.4.1 高强度环链焊接工艺及性能改善 |
| 1.4.2 高强度环链焊接缺陷与质量控制 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料及焊接工艺 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 焊接方法及工艺 |
| 2.2 研究方法 |
| 第3章 高强度环链闪光对焊接头的组织形貌 |
| 3.1 环链闪光对焊焊接接头的形成 |
| 3.1.1 环链闪光对焊接头形成过程 |
| 3.1.2 环链闪光对焊接头的宏观形貌 |
| 3.2 环链闪光对焊接头焊缝的组织特征 |
| 3.2.1 SAE8620H钢焊缝组织特征 |
| 3.2.2 23MnNiMoCr54钢焊缝组织特征 |
| 3.3 环链闪光对焊接头热影响区的组织 |
| 3.3.1 SAE8620H钢影响区的组织 |
| 3.3.2 23MnNiMoCr54钢热影响区的组织 |
| 3.3.3 23MnNiMoCr54钢热影响区带状组织 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 20Mn2钢环链电阻对焊与闪光对焊接头组织分析 |
| 4.1 环链电阻对焊工艺性特征及数值分析 |
| 4.1.1 闪光对焊与电阻对焊的原理 |
| 4.1.2 环链电阻对焊接头宏观形貌 |
| 4.1.3 环链电阻对焊接头温度场模拟 |
| 4.2 对焊工艺对接头组织形貌的影响 |
| 4.2.1 20Mn2钢对焊接头焊缝区显微组织特征 |
| 4.2.2 对焊工艺对20Mn2钢接头热影响区组织的影响 |
| 4.3 不同对焊工艺下接头的显微硬度分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊后热处理对环链接头组织性能的影响 |
| 5.1 焊后热处理对环链接头宏观形貌的影响 |
| 5.2 焊后热处理对环链接头微观组织的影响 |
| 5.2.1 环链对焊接头焊缝组织演变 |
| 5.2.2 热影响区组织及元素分布特征 |
| 5.2.3 Φ13 mm-20Mn2钢环链接头裂纹扩展机理 |
| 5.3 焊后热处理对环链接头力学性能的影响 |
| 5.3.1 热处理对环链接头显微硬度分布的影响 |
| 5.3.2 环链接头晶格畸变量分析 |
| 5.3.3 热处理后环链断口分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）高铝铁素体耐热不锈钢组织性能及高温氧化行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锅炉耐热钢的选用及发展 |
| 1.2.1 锅炉耐热钢性能的基本要求 |
| 1.2.2 锅炉耐热钢的分类及发展 |
| 1.3 铁素体耐热不锈钢中合金元素的作用 |
| 1.3.1 主要合金元素的作用 |
| 1.3.2 耐热不锈钢中铝元素的作用 |
| 1.3.3 耐热不锈钢中硅元素的作用 |
| 1.4 耐热钢加Al合金化的研究现状 |
| 1.5 本课题的研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 课题的研究内容 |
| 1.5.2 课题的技术路线 |
| 2 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料的制备 |
| 2.2 热处理工艺试验 |
| 2.2.1 JMat-Pro热力学模拟 |
| 2.2.2 热处理工艺制度 |
| 2.2.3 试验检测设备 |
| 2.3 微观组织观察 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 室温拉伸试验 |
| 2.4.2 显微硬度试验 |
| 2.5 高温氧化试验 |
| 2.5.1 高温氧化工艺制度 |
| 2.5.2 高温氧化试验设备 |
| 2.5.3 高温氧化试样制备及试验方法 |
| 2.6 主要分析表征设备 |
| 2.6.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.6.2 扫描电子显微镜及能谱仪(SEM-EDS) |
| 3 热处理制度对铁素体耐热不锈钢组织性能的影响 |
| 3.1 JMat-Pro热力学平衡模拟计算 |
| 3.1.1 平衡相图的计算 |
| 3.1.2 主要析出相成分组成计算 |
| 3.2 退火温度对耐热不锈钢组织性能的影响作用 |
| 3.2.1 退火温度对微观组织的影响 |
| 3.2.2 退火温度对室温力学性能的影响 |
| 3.2.3 拉伸断口的分析 |
| 3.3 退火保温时间对耐热不锈钢组织性能的影响作用 |
| 3.3.2 退火保温时间对室温力学性能的影响 |
| 3.3.3 拉伸断口的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铝元素对铁素体耐热不锈钢组织性能的影响 |
| 4.1 铝元素对热轧态耐热不锈钢组织性能的影响 |
| 4.2 铝元素对退火态耐热不锈钢组织性能的影响 |
| 4.2.1 铝元素对微观组织的影响 |
| 4.2.2 铝元素对室温力学性能的影响 |
| 4.2.3 拉伸断口的分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 X10CrAlSi18 铁素体耐热不锈钢的高温氧化行为 |
| 5.1 高温氧化试验结果 |
| 5.2 氧化动力学分析 |
| 5.2.1 氧化增重曲线分析 |
| 5.2.2 氧化速率曲线分析 |
| 5.2.3 氧化速率常数拟合曲线分析 |
| 5.3 表面氧化膜形貌及物相分析 |
| 5.3.1 表面氧化膜SEM形貌 |
| 5.3.2 表面氧化膜XRD物相分析 |
| 5.4 氧化膜截面形貌分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文及成果 |
| 致谢 |
（9）高温下Mg、Mo、Ni的组织细化作用及高强船板钢开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 船板钢简介 |
| 1.2 大线能量焊接技术的发展 |
| 1.3 大线能量焊接条件下焊接热影响区的组织变化 |
| 1.4 晶内针状铁素体 |
| 1.5 Mg处理工艺对HAZ区的影响 |
| 1.6 Ni元素和Mo元素的作用 |
| 1.7 金相组织的高温原位研究 |
| 1.8 研究目标与内容 |
| 1.8.1 研究目标 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2章 研究方法及实验设备 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.2 技术路线及实验方案 |
| 2.2.1 技术路线图 |
| 2.2.2 实验方案 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Mg的氧化物冶金作用机制分析 |
| 3.1 试验方法 |
| 3.1.1 冶炼试验钢 |
| 3.1.2 热轧试验钢 |
| 3.1.3 取样及实验流程 |
| 3.1.4 金相组织 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 Mg元素对轧板显微组织的影响 |
| 3.2.2 Mg元素对高温条件下试样组织的影响 |
| 3.2.3 高温持续时间对含Mg船体钢中针状铁素体诱发的影响 |
| 3.2.4 实验后显微组织分析 |
| 3.2.5 Mg的氧化物冶金作用机制分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Mo、Ni元素的组织细化作用 |
| 4.1 Mo的组织细化机制分析 |
| 4.1.1 Mo元素对轧材显微组织的影响 |
| 4.1.2 Mo元素的晶粒细化作用分析 |
| 4.1.3 Mo元素对IAF诱发的影响 |
| 4.1.4 高温持续时间对含Mo元素船体钢中IAF诱发的影响 |
| 4.1.5 金相组织分析 |
| 4.1.6 Mo元素的作用 |
| 4.2 Ni的组织细化作用 |
| 4.2.1 Ni元素对轧材显微组织的影响 |
| 4.2.2 Ni元素的细化晶粒作用分析 |
| 4.2.3 Ni元素对IAF诱发的影响 |
| 4.2.4 高温持续时间对含Ni工艺船体钢中IAF诱发的影响 |
| 4.2.5 金相组织分析 |
| 4.2.6 Ni元素的作用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 EH40船板钢工业实验结果及分析 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 焊接实验 |
| 5.1.2 冲击实验 |
| 5.1.3 试验方案 |
| 5.1.4 取金相试样及扫描电镜实验 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 断口形貌分析 |
| 5.2.2 冲击结果分析 |
| 5.2.3 金相组织分析 |
| 5.2.4 微细粒子形貌与成分 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
（10）中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 低合金高强钢焊接研究进展 |
| 1.1.1 低合金高强钢分类及其焊接性 |
| 1.1.2 低合金高强钢主要焊接方法 |
| 1.1.3 低合金高强钢接头组织特征 |
| 1.2 中厚板低合金高强钢焊缝成形控制 |
| 1.2.1 中厚板主要焊接方法 |
| 1.2.2 中厚板焊接焊缝成形控制 |
| 1.3 中厚板焊接接头力学性能评定 |
| 1.3.1 中厚板焊接接头力学非均匀性 |
| 1.3.2 中厚板焊接接头断裂性能 |
| 1.3.3 低合金高强钢断裂韧性驱动力评估 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 焊接试验方法 |
| 2.2.1 焊接试验设备 |
| 2.2.2 焊接试验工艺 |
| 2.3 力学性能试验方法 |
| 2.3.1 显微硬度分析 |
| 2.3.2 拉伸试验方法 |
| 2.3.3 弯曲试验方法 |
| 2.3.4 冲击韧性测试 |
| 2.4 断裂韧度测试方法 |
| 2.5 材料表征方法 |
| 2.5.1 金相制样方法 |
| 2.5.2 金相观察 |
| 2.5.3 扫描电镜观察与能谱分析 |
| 2.5.4 EBSD制样与观察 |
| 2.5.5 透射电子显微镜观察 |
| 2.6 激光复合焊过程中熔池及等离子体观察 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 激光-电弧复合焊工艺及接头成形影响因素研究 |
| 3.1 激光焊焊缝成形影响因素及其控制 |
| 3.2 激光-电弧复合焊焊缝成形及影响因素 |
| 3.2.1 先导热源对焊缝成形的影响 |
| 3.2.2 光丝间距对焊缝成形的影响 |
| 3.2.3 复合焊热源参数对焊缝成形影响 |
| 3.3 坡口中激光与电弧热源的耦合机理 |
| 3.3.1 坡口中激光与电弧的耦合行为 |
| 3.3.2 坡口中激光-电弧复合焊的熔池流动行为 |
| 3.4 背部焊缝成形控制 |
| 3.4.1 背部坡口对焊缝成形影响 |
| 3.4.2 背部坡口对底部熔池形态影响 |
| 3.5 中厚板焊接双面成形控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 激光-电弧复合焊接头组织形貌及其力学性能 |
| 4.1 接头各区域微观组织表征 |
| 4.1.1 焊缝组织特征 |
| 4.1.2 热影响区组织特征 |
| 4.1.3 接头显微硬度分析 |
| 4.2 接头晶粒特征及析出相 |
| 4.2.1 焊接接头晶粒特征 |
| 4.2.2 焊接接头析出相特征 |
| 4.3 接头力学性能与组织的关系 |
| 4.3.1 冲击试验结果及裂纹扩展路径分析 |
| 4.3.2 微观组织与冲击韧性的内在关联性研究 |
| 4.3.3 拉伸及弯曲试验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光-电弧复合焊接头断裂力学行为研究 |
| 5.1 焊缝断裂韧性性能分析 |
| 5.2 焊接接头断裂韧性驱动力数值模拟研究 |
| 5.2.1 有限元数值模型 |
| 5.2.2 裂纹尖端张开应力分析 |
| 5.2.3 焊接接头断裂驱动力分析 |
| 5.3 焊缝断裂韧性及驱动力对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
四、20Mn_2SiWNbB建筑用钢焊接热影响区组织性能的研究（论文参考文献）
- [1]DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究[D]. 李宏亮. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响[D]. 曹羽鑫. 武汉科技大学, 2021
- [3]活塞杆激光焊接工艺优化及夹具研究[D]. 刘天雨. 辽宁工业大学, 2021
- [4]Q1030超高强钢工艺与组织性能研究[D]. 王建景. 北京科技大学, 2021(02)
- [5]Q420GJC 85 mm厚板半自动埋弧焊接技术[A]. 罗声祥,白学辉,陈春光,胡计奎. 2020年工业建筑学术交流会论文集（中册）, 2020
- [6]S355J2W+N耐候钢板高频脉冲MAG焊T形接头全熔透焊接工艺及组织和性能研究[D]. 赵秩磊. 大连交通大学, 2020(05)
- [7]高强度环链对焊接头组织与性能的研究[D]. 高杰. 山东大学, 2020(10)
- [8]高铝铁素体耐热不锈钢组织性能及高温氧化行为的研究[D]. 魏统宇. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [9]高温下Mg、Mo、Ni的组织细化作用及高强船板钢开发[D]. 雷鸣. 华北理工大学, 2020(02)
- [10]中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究[D]. 许轲. 上海交通大学, 2020(01)