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1、河南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文熔敷金屬成分和組織對(duì)擴(kuò)散氫逸出特性及焊縫性能的影響姓名:王曉東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):材料學(xué)指導(dǎo)教師:文九巴;魏金山2003.2.28Y5’fS69D.———————塑莖—————————————————————————一熔敷金屬成分和組織對(duì)擴(kuò)散氫逸出特性及焊縫性能的影響摘要熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量是評(píng)定焊接材料內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,也是制定焊接工藝,進(jìn)行科學(xué)研究的重要依據(jù),因而關(guān)于焊接時(shí)氫的擴(kuò)散行為仍是國(guó)際上的重點(diǎn)研究課題之一。本文在分析了國(guó)內(nèi)外對(duì)焊接過(guò)程中擴(kuò)散氫研究現(xiàn)狀及水平的基礎(chǔ)上,改變焊條藥皮中稀土合金的含量,結(jié)合酒精法、色譜法測(cè)氫技術(shù)、x—Ray衍
2、射試驗(yàn),利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡以及采用三點(diǎn)彎曲法試驗(yàn)和焊縫抗裂性試驗(yàn),研究和分析了稀土含量對(duì)熔敷金屬擴(kuò)散氫逸出特性、焊縫力學(xué)性能的影響;根據(jù)菲克第二定律,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)情況,建立擴(kuò)散氫逸出模型,利用初始條件和邊界條件,解出擴(kuò)散氫逸出方程,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬,進(jìn)一步研究了焊接接頭中氫的擴(kuò)散行為以及影響擴(kuò)散氫逸出的因素。試驗(yàn)結(jié)果表明:1.適量稀土的加入,降低了熔敷金屬的擴(kuò)散氫含量,提高了擴(kuò)散氫初始階段的逸出速率,對(duì)后期階段擴(kuò)散氫逸出速率影響較?。伙@著的改善了焊縫的組織,細(xì)化晶粒,促進(jìn)AF形核;提高了焊縫的低溫韌性。2.稀土合金加入量過(guò)多時(shí),會(huì)污染焊縫晶界,使之失去抑制晶界先共析鐵
3、素體的作用,從而降低了焊縫金屬的低溫沖擊韌性和抗裂性。焊條藥皮中稀土合金的最佳加入量為O.5%。3.?dāng)U散氫逸出模型研究表明,熔敷金屬擴(kuò)散氫逸出特性主要受熔敷金屬初始含氫量、表面狀況以及氫在焊縫中的擴(kuò)散系數(shù)的影響。4.?dāng)U散氫逸出特性研究對(duì)于超低氫焊接材料開(kāi)發(fā)、降低實(shí)際焊縫中的有效擴(kuò)散氫以及提高焊縫抗裂性具有重要的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞:熔敷會(huì)屬,擴(kuò)散氫,逸出特性,稀土,模型洲南科技人學(xué)壩1.學(xué)位論史EffectofingredientandmicrOstructureondiffusibIehydrogenescapingeharacteristicandpropertiesofweld
4、ingseamABSTRACTThediffusibIehydrogencontentindepositedmetalnotonlyisoneofthemostimportantfactorsofassessingtheinherentqualityofweldingmaterials,butalsoisanimportantreferenceofestablishingweldingprocedureandgoingonscientificresearch.Thusthehydrogendiffusiblebehaviorinweldingprocessisalsoaninte
5、rnationalemphasisresearchsubjec£.onthebaseofanaIysisingtheresearchIevelofdiffusiblehydrogeninweIdingprocessbothhereandabroad,theeffectofrareearthcontentondiffusibIehydrogenescapecharacteristicandprOpertiesofelectrode’sdepositedmetalwereinVestigatedbymeansofchangingrareearthcontentinelectrodec
6、oating,combinedalcoholhydrogentest、chromatographymeasurehydrogentechn0109y、X-Ray、opticaImicroscope、SEM、threepointbendingtestandcrackresistancetestofweldingseam.ThehydrogendiffusiblebehaviorandtheinfluencefactorsofdiffusiblehydrogenescapecharacteristicwereaIsoinVestigatedbymeansofestablishingd
7、iffusiblehydrogenescapingmodclandcomputersimulation.Theresultsshowthataddingproperquantitiesofrareearthcanreducethediffusiblehydrogencontent,andcanenhancetheescapingVelocityduringtheinitialstage.ItcanalsoimproVethemjcrostructureofweldingseam,