熔敷金属成分和组织对扩散氢逸出特性及焊缝性能的影响

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1、河南科技大学硕士学位论文熔敷金属成分和组织对扩散氢逸出特性及焊缝性能的影响姓名：王晓东申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：文九巴;魏金山2003.2.28Y5’fS69D．———————塑茎—————————————————————————一熔敷金属成分和组织对扩散氢逸出特性及焊缝性能的影响摘要熔敷金属中扩散氢含量是评定焊接材料内在质量的重要指标之一，也是制定焊接工艺，进行科学研究的重要依据，因而关于焊接时氢的扩散行为仍是国际上的重点研究课题之一。本文在分析了国内外对焊接过程中扩散氢研究现状及水平的基础上，改变焊条药皮中稀土合金的含量，结合酒精法、色谱法测氢技术、x—Ray衍

2、射试验，利用光学显微镜和扫描电镜以及采用三点弯曲法试验和焊缝抗裂性试验，研究和分析了稀土含量对熔敷金属扩散氢逸出特性、焊缝力学性能的影响；根据菲克第二定律，结合实际生产试验情况，建立扩散氢逸出模型，利用初始条件和边界条件，解出扩散氢逸出方程，利用计算机进行模拟，进一步研究了焊接接头中氢的扩散行为以及影响扩散氢逸出的因素。试验结果表明：1．适量稀土的加入，降低了熔敷金属的扩散氢含量，提高了扩散氢初始阶段的逸出速率，对后期阶段扩散氢逸出速率影响较小；显著的改善了焊缝的组织，细化晶粒，促进AF形核；提高了焊缝的低温韧性。2．稀土合金加入量过多时，会污染焊缝晶界，使之失去抑制晶界先共析铁

3、素体的作用，从而降低了焊缝金属的低温冲击韧性和抗裂性。焊条药皮中稀土合金的最佳加入量为O．5％。3．扩散氢逸出模型研究表明，熔敷金属扩散氢逸出特性主要受熔敷金属初始含氢量、表面状况以及氢在焊缝中的扩散系数的影响。4．扩散氢逸出特性研究对于超低氢焊接材料开发、降低实际焊缝中的有效扩散氢以及提高焊缝抗裂性具有重要的指导作用。关键词：熔敷会属，扩散氢，逸出特性，稀土，模型洲南科技人学坝1．学位论史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，