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《管道的瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、管道的瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊技術(shù)研究范振紅(材料加工工程)指導(dǎo)教師：孫永興教授摘要瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊(TLP)是一種高效快速的焊接方法，其具有焊接溫度低，母材不熔化，可焊接異種材料，變形小，強(qiáng)度接近母材，高溫性能好，設(shè)備投資及焊接成本低等特點(diǎn)。為將TLP焊接技術(shù)應(yīng)用到油田管道的焊接中，論文根據(jù)管道常用鋼16MnR的特點(diǎn)和中間層材料選擇的原則，選用Ni60自熔性合金粉末和Fe-Si．B非晶箔片作為中間層進(jìn)行TLP焊接，研究了TLP焊接接頭顯微組織和力學(xué)性能；中間層性質(zhì)和焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭顯微組織及力學(xué)性能的影響；焊接接頭區(qū)域的元素分布情況：焊接接頭拉伸斷口形貌特征；ⅡP焊接界面
2、形成機(jī)制；并采用有限元軟件ANSYS對(duì)焊接接頭區(qū)域的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬。研究結(jié)果表明：采用Ni60合金粉末做中間層時(shí)，焊縫區(qū)域存在大量的空洞和夾雜，焊接接頭的力學(xué)性能很差(抗拉強(qiáng)度不足80MPa)，粉末材料的致密性差是造成焊接質(zhì)量差的根本原因。采用Fe,-Si．B非晶箔片做中間層時(shí)，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化，獲得最佳焊接工藝參數(shù)(焊接溫度1150"C，焊接壓力6MPa，保溫時(shí)間10m／n)，焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響由主到次為：焊接溫度，焊接壓力和保溫時(shí)間。焊縫缺陷主要是空洞和未熔合縫隙，拉伸斷口呈現(xiàn)出解理、準(zhǔn)解理、塑性斷裂的形貌特征。電子探針分析表明：硼元素在焊縫
3、附近的母材里均勻分布；硅元素的濃度分布呈從中問層向兩側(cè)母材逐漸下降的趨勢(shì)，在焊縫附近區(qū)域存在偏聚；錳元素在焊縫兩側(cè)發(fā)生局部聚集。TLP焊接界面的形成過程包括熔化的中間層在母材表面潤(rùn)濕及鋪展；氧化膜破碎；中間層與母材發(fā)生互擴(kuò)散使界面及空Ⅱ洞消失；接頭成分均勻化四個(gè)階段。有限元模擬分析表明：焊接接頭的殘余應(yīng)力主要產(chǎn)生在冷卻的初始階段，在靠近中間層兩側(cè)的母材附近殘余應(yīng)力的值較大，母材上的x軸向拉應(yīng)力在外周邊達(dá)到最大；采用中間過渡層焊接，可以緩解焊接接頭應(yīng)力的集中，有利于提高焊接接頭的強(qiáng)度。關(guān)鍵詞：TLP；管道焊接；有限元；過渡區(qū)；擴(kuò)散HITheAppficafionofTr
4、ansientLiquid-PhaseDiffusionBondinginPipelineWeldingFanZhan-hong(MaterialProcessing)DirectedbyProfessor：SunYong-xingAbstractTLPisahigheffectiveweldingmethodwhosecharacteristicsislowwddingtemperature，infusiblebasematerial，suittoweldheterogene／tymateriat,lowtrimsformation,intensionapproxi
5、matetobasematerial，goodhigh-temperatureperformance，lowinv鶴tment．NowTLPhasbeenapreferredweldingmethodforweldingadvancedmaterial，italsohasgreatapplicationpotentialincarbonsteel．，InordertoapplytheTLPinpipdinesoldering．choosingself-fluxingalloyNi60andFe．Si—Bamofphousfoil勰interlayer(accordin
6、gtothepropertyof16MnR)．StudythemicroscopicstructurefeatureandmechanicspropertyoftheT"joint；theinfluenceoftheinterlayerandparametersOnthemicroscopicstructureandmechanicsperformance；thedistributionofdementsiIlthejointarea；theappearanceoftheslretchfiacture；themechanismofTLPsolder．Finallyus
7、ingfinitedementsoftwareANSYStosimulatethetemperaturefieldandstre怒sfieldofthejoint．resultsindicatethatwhenusingNi60船interlayer,therealealotofcavitiesandforeignimpuritiesinthejointarea,themechanicsperformanceofthejointislow．ThereasonisthelowcompactofthepowderNi60．WhenusingFe-Si—B
