宋垚 開題報(bào)告

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告K403的TIG焊對接焊縫開裂現(xiàn)象和機(jī)理的初步研究學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級：材料1101學(xué)生姓名：宋垚指導(dǎo)教師：韓敬華2015年1月9日1．開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作前期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見、專家組及系主任審查后生效；2．開題報(bào)告必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）研究的目的；（2）主要研究內(nèi)容；（3）課題的準(zhǔn)備情況及進(jìn)度計(jì)劃；（4）參

2、考文獻(xiàn)。4．開題報(bào)告的撰寫應(yīng)符合科技文獻(xiàn)規(guī)范，且不少于2000字；參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇，包括中外文科技期刊、教科書、專著等。5．開題報(bào)告正文字體采用宋體小四號，1.5倍行距。附頁為A4紙型，左邊距3cm，右邊距2cm，上下邊距為2.5cm，字體采用宋體小四號，1.5倍行距。6．“課題性質(zhì)”一欄：理工類：A.理論研究B.應(yīng)用研究C工程設(shè)計(jì)D.軟件開發(fā)E.其它經(jīng)管文教類：A.理論研究B.應(yīng)用研究C.實(shí)證研究D.藝術(shù)創(chuàng)作E.其它“課題來源”一欄：A.科研立項(xiàng)B.社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐C.教師自擬D.學(xué)生自選“成果形式”一欄：A.論文B.設(shè)計(jì)說明書C.實(shí)物D.軟件

3、E.作品畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告課題題目K403的TIG焊對接焊縫開裂現(xiàn)象和機(jī)理的初步研究課題性質(zhì)ABCDE□■□□□課題來源ABCD□□■□成果形式ABCDE■□□□□同組同學(xué)開題報(bào)告內(nèi)容（可另附頁）見附頁指導(dǎo)教師意見（課題難度是否適中、工作量是否飽滿、進(jìn)度安排是否合理、工作條件是否具備等）指導(dǎo)教師簽名：月日專家組及系里意見（選題是否適宜、各項(xiàng)內(nèi)容是否達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）大綱要求、整改意見等）專家組成員簽字：教學(xué)主任（簽章）：月日一、研究意義和背景（1）鎳基高溫合金鎳基高溫合金是以鎳為基體（一般含量大于50%），在650～1000度范圍內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和

4、良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。它不但有良好的高溫抗氧化和抗腐蝕能力，而且有較高的高溫強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，以及良好的抗疲勞性能。鎳基高溫合金根據(jù)成型方式可分為：變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金。其中，鑄造高溫合金以“k”加序號表示。k403屬于鑄造鎳基高溫合金。鎳基高溫合金被稱之為“航空發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟”，廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。在現(xiàn)代先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，高溫合金材料用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總量的40﹪～60﹪，高溫合金主要用于四大熱端部件，即：導(dǎo)向器、渦輪葉片、渦輪盤和燃燒室。除航空發(fā)動(dòng)機(jī)外，高溫合金還是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)高

5、溫?zé)岫瞬考牟豢商娲牟牧?。?）高溫合金的焊接由于鎳基高溫合金成本高、造價(jià)昂貴，并長期在高溫、高壓、氧化性、腐蝕性的燃?xì)猸h(huán)境中服役，每年都有大量的葉片在使用過程中出現(xiàn)損傷。如果換件修理，成本將很高昂，而采用焊接技術(shù)將極大地降低成本。在航天工業(yè)中，研究和應(yīng)用焊接技術(shù)對于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，延長熱端部件的使用壽命，節(jié)省成本有重大的意義。（3）K403的TIG焊對接研究的意義鑄造鎳基高溫合金由于其塑性較差，焊接后缺陷多、易開裂而比較難焊接。鑄造鎳基高溫合金屬于難焊材料，而K403是鑄造鎳基高溫合金中最難焊接的材料之一。目前，主要的焊接方法有鎢極氬弧焊補(bǔ)焊

6、、激光焊、釬焊與粉末冶金修復(fù)。相對于激光焊、電子束焊接等前沿焊接方法，TIG焊屬于相對傳統(tǒng)的焊接方式，但由于其操作簡便，成本較低，目前在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用?；谶@些原因，實(shí)現(xiàn)K403的TIG焊有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用前景。目前，關(guān)于堆焊開裂開展的研究較多，而對接的相關(guān)研究較少。本課題通過對K403高溫合金TIG焊接頭組織、力學(xué)性能、開裂機(jī)理進(jìn)行研究，不僅為K403高溫合金在航空工業(yè)中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)，同時(shí)，對于解決其它鑄造鎳基高溫合金的焊接問題也有很大的幫助。二、鎳基高溫合金氬弧焊開裂機(jī)理和焊接工藝的研究現(xiàn)狀2.1高溫合金的熔焊裂紋焊后的

7、開裂主要是因?yàn)楫a(chǎn)生了裂紋。通常認(rèn)為高溫合金焊接基本都有熱裂傾向，鑄造合金比變形合金的熱裂傾向大。焊接過程中產(chǎn)生的熱裂紋主要有焊縫凝固裂紋和熱影響區(qū)液化裂紋兩種，焊后熱處理過程中鋁、鈦含量高的高溫合金還容易產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋。（1）凝固裂紋凝固裂紋通常發(fā)生在新形成的焊縫上，當(dāng)糊狀固?液兩相區(qū)承受拉應(yīng)力，高的固相體積百分?jǐn)?shù)（fs>0.9）限制了液態(tài)金屬流動(dòng)，使其無法回填枝晶間區(qū)，隨著焊縫的增長，之后產(chǎn)生的熱拉應(yīng)力就將枝晶拉斷。合金凝固溫度范圍越大，越容易形成凝固裂紋，共晶合金發(fā)生凝固裂紋的傾向很小；焊接移動(dòng)速度慢，由于焊縫周圍固體的收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，也容易

8、產(chǎn)生凝固裂紋。（2）液化裂紋液化裂紋是高溫合金在焊接過程中主要發(fā)生在熱影響區(qū)的一種常見的裂紋，也稱為熱影響區(qū)裂紋。這種裂紋