异种钢对接接头残余应力的金属磁记忆评价

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1、江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院材料科学与工程专业焊接技术与工程学生姓名贡凯班级学号1240604109指导教师刘彬二零一六年六月江苏科技大学本科毕业论文异种钢对接接头残余应力的金属磁记忆评价WeldingResidualStressEvaluationofButtJointofDissimilarSteelwithMetalMagneticMemoryTechnology江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘要焊接残余应力是焊接结构质量评定的重要参数之一，因而探讨可无损、快速测量焊接残余应力的技术与方法对焊接结构可靠性具有重要意义。目前，常用的无损检测方法

2、主要有：射线检测、超声波检测、磁力检测、涡流检测及渗透检测，这些方法各有其使用的限定条件且只能检测出已形成的宏观缺陷，对检测材料隐性不连续部位（即应力集中部位）存在局限。而金属磁记忆检测技术不仅可以发现宏观缺陷并且能够指示无宏观缺陷的应力集中部位，从而具有早期诊断、预警能力。鉴于此，本文以Q235钢与45钢对接焊接接头为评价对象，在金属磁记忆信号对应力响应机理分析基础上，探讨Q235钢与45钢对接焊应力的金属磁记忆评价技术，结合弹塑性变形理论及压磁理论澄清其评价机理。在此基础上，本文借助真空热处理方法，获得无初始磁信号的Q235钢与45钢，进而利用金属磁记忆

3、信号特征参量标定实验，分别建立Q235钢与45钢的磁场强度梯度与应力间对应关系，最终实现Q235钢与45钢对接焊应力的金属磁记忆评价。结果表明，金属磁记忆信号检测位置不同，Q235钢与45钢标定试样的金属磁记忆信号随应力的变化规律基本相同，只是信号幅值略有不同；加载应力不同时，Q235钢与45钢试样Hp(y)磁信号随其摆放角度的变化规律基本相同。Q235钢与45钢试样散射磁场强度梯度随试样摆放角度的变化规律基本相同，即随试样摆放角度增大，其散射磁场强度梯度逐渐变大，当试样摆放角度达到90°时，其散射磁场强度梯度达到最大值，再随试样摆放角度增大，其散射磁场强度

4、梯度逐渐减小；随应力σ的增加，Q235钢试样与45钢试样散射磁场强度梯度k值基本呈线性规律变大，但是Q235钢试样的k值增大的速率比45钢的大。结合试样静载拉伸断口分析理论认为，45钢与Q235钢各向异性组织引起的不均匀弹塑性变形是导致上述结果的主要原因。关键词:金属磁记忆；应力；无损评价；磁场强度梯度；碳含量V江苏科技大学本科毕业设计（论文）AbstractTheweldingresidualstressisanimportantfactorforweldingstructurequality,soresearchonnondestructivemetho

5、dofweldingstressevaluationisimportantforreliabilityforweldingstructure.Atpresent,thecommonnondestructiveevaluationmethodsincluderadiographictesting,ultrasonictesting,magnetictesting,penetranttestingandeddycurrenttesting.Thesemethodshavetheirlimitedconditionsandcanonlydetecttheforme

6、dmacroscopicdefects.Thesedetectionmethodsofrecessivematerialdiscontinuity(stressconcentration)alsohavelimitations.However,metalmagneticmemorytestingtechnologycannotonlyfindmacroscopicdefectsandcanindicatenon-macroscopicdefectsofstressconcentrationareas,soitownsearlydiagnosisandwarn

7、ingcapacity.Inviewofthis,weldingstressofbuttjointofQ235steeland45steelisevaluatedinthispaper.Basedontheanalysisofmechanismofmetalmagneticmemorysignaltostressresponse,discussthemetalmagneticmemorytechnologyonbuttweldbasedonQ235steeland45steel,explainitsevaluationmechanismwithelastic

8、-plasticdeformationtheorya