工程机械用高强钢Q960E三丝GMAW熔滴过渡与焊接工艺研究

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1、工程机械用高强钢Q960E三丝GMAW熔滴过渡与焊接工艺研究Thedroplettransferandweldingprocessresearchintriple-wireGMAWofhighstrengthsteelQ960Eforconstructionmachinery作者姓名：段丁姗指导教师：李桓专业：材料加工工程天津大学材料科学与工程学院二零一七年十二月7-ls:AJEaJ.JJ5Jr¥x81*{flitX~7-ls:A1±~yrp1~~r:ittff81iiJf7EIf'!=;f,a~1-®81iiJft

2、EJJx:*,~tT-y:r=p~J3UJJolV,tifi5¥D¥}iltz.~J~,itxr=p~'§~A1IBAi3~'/x*MmEJii81iiJf9tJJx:*,ili~'E1~:faJ~1-®~if:k.f:/-MA1IB$~fftflt~81*1ftMilE~ffi~fflii~~~o~~-~I1t~~~M*~7EM~~ffW~~~i31'£~xr=p{tJaJ.j11Jfl81i~SJ.j#*~Ji];fffilot~~~R~if:k.f:/-PJ.~~~*1ftitX81~if~Mif~5J"l*J

3、?f¥~A~*~1,®$illffffr~,**fflJJfp__mr1::PM13fl~~*'J-=ftx1J1H¥--1cMa~1~~1m;f,aft1mO~ffii*tx:~oo*~*ifrii'lM;t!Lt~*xitx81~sp14ta~iftoc~*~*~~X1'£M~€~ffl7-ls:~~~~)[___-·-摘要随着工程机械不断向大型化、轻量化发展，新一代工程机械用钢Q960E以其良好的综合力学性能得到快速发展。保证Q960E焊接性能和提高焊接效率是目前需要解决的问题。本文采用三熔化极气体保护焊焊接Q

4、960E高强钢，通过脉冲相位控制降低了电弧干扰，探索出稳定的熔滴过渡形式，采用热模拟技术与试验结合的方法研究了工艺参数对焊接接头的组织和性能的影响规律。研究结果表明，三丝焊接过程中，通过改变相位角可以降低电弧之间的干扰，提高电弧稳定性。当相位角为0°时，三根焊丝同时燃弧，电弧之间相互干扰，出现异常电压；当相位角为180°时，跟随丝和两引导丝交替燃弧，电弧之间相互干扰严重，出现断弧现象；当相位角为120度时，三根焊丝上的电弧轮流燃烧，电弧之间干扰最小，稳定性提高。此外，合适的预设电流与电压配比可以得到稳定的一脉一滴过渡

5、形式。采用焊接热模拟技术测定Q960E热影响区粗晶区的SHCCT曲线，为合理制定焊接工艺提供依据。结果表明，Q960E粗晶区的相变组织主要包括板条马氏体、板条贝氏体和粒状贝氏体，当冷却速度小于2℃/s时，粗晶区的组织为粒状贝氏体；当冷却速度为5~10℃/s时，粗晶区的组织以板条贝氏体为主；当冷却速度为10~30℃/s时，粗晶区的组织由板条贝氏体和板条马氏体组成；当冷却速度大于50℃/s时，粗晶区的组织全部为板条马氏体。Q960E三丝GMAW焊接工艺研究表明在预热温度100~120℃，焊接热输入控制在1.26-1.56

6、kJ/mm，坡口角度为60°时，焊缝区的组织以针状铁素体为主，热影响区粗晶区为板条马氏体和板条贝氏体的混合组织，焊接接头抗拉强度达到母材的85%，冲击韧性达到62J以上，具备良好的力学性能。关键词：Q960E高强钢，三丝焊接，脉冲相位角，微观组织，接头力学性能IABSTRACTAstheconstructionmachinerycontinuestodevelopinthedirectionoflarge-scaleandlightweight,anewgenerationofconstructionmachiner

7、ysteelQ960Ehasbeenrapidlydevelopingwithitsgoodcomprehensivemechanicalperformance.ToensuretheweldingperformanceofQ960Eandtoimprovetheweldingefficiencyistheproblemtobesolved.Inthispaper,theQ960Ehigh-strengthsteelwasweldedbytriple-wiregasmetalarcwelding,thearcinte

8、rferencewasreducedbythepulsephasecontrol,andthestabledroplettransfermodewasexplored.Thecombinationofthermalsimulationandtestwasusedtostudytheeffectofprocessparametersonthemi