S620Q高强厚板焊接过程数值模拟及实验研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 引言 | 第9-10页 |
| 1 文献综述 | 第10-19页 |
| 1.1 低碳调质钢 | 第10-11页 |
| 1.1.1 低碳调质钢的分类、化学成分及力学性能 | 第10页 |
| 1.1.2 厚板S620Q低碳调质钢 | 第10-11页 |
| 1.2 S620Q厚板低碳调质钢焊接性分析 | 第11-13页 |
| 1.2.1 低碳调质高强钢的焊接特点 | 第11页 |
| 1.2.2 厚板的焊接特点 | 第11-12页 |
| 1.2.3 焊缝强韧性匹配 | 第12-13页 |
| 1.3 厚板多层多道焊的数值模拟现状 | 第13-17页 |
| 1.3.1 数值模拟技术在厚板焊接中的应用 | 第13页 |
| 1.3.2 厚板温度场的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.3 厚板应力场的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.4 厚板焊接数值模拟的难点 | 第16-17页 |
| 1.4 本文研究内容、目的及技术路线 | 第17-19页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第17-18页 |
| 1.4.2 研究目的 | 第18页 |
| 1.4.3 技术路线 | 第18-19页 |
| 2 实验材料及方法 | 第19-25页 |
| 2.1 实验材料 | 第19-20页 |
| 2.1.1 实验用钢的规格及性能 | 第19-20页 |
| 2.1.2 焊接材料 | 第20页 |
| 2.2 焊接工艺的选择 | 第20-21页 |
| 2.3 焊接接头组织观察和力学性能测试 | 第21-23页 |
| 2.3.1 接头组织的观察 | 第21页 |
| 2.3.2 接头硬度测试 | 第21-22页 |
| 2.3.3 接头抗拉强度实验 | 第22页 |
| 2.3.4 接头冲击韧性实验 | 第22-23页 |
| 2.4 焊接热循环曲线的测定 | 第23页 |
| 2.5 焊接残余应力测试实验 | 第23-25页 |
| 3 S620Q 焊接接头组织形貌及力学性能 | 第25-39页 |
| 3.1 实芯、药芯焊接头组织形貌 | 第25-27页 |
| 3.1.1 接头焊缝组织形貌 | 第25-26页 |
| 3.1.2 热影响区组织形貌 | 第26-27页 |
| 3.2 实芯、药芯拉伸实验结果及分析 | 第27-30页 |
| 3.2.1 焊缝拉伸宏观断口形貌 | 第27-28页 |
| 3.2.2 焊缝拉伸微观断口形貌 | 第28-29页 |
| 3.2.3 焊缝拉伸实验性能分析 | 第29页 |
| 3.2.4 接头不同位置强度变化规律 | 第29-30页 |
| 3.3 实芯、药芯冲击实验结果及分析 | 第30-34页 |
| 3.3.1 焊缝冲击断口形貌及分析 | 第30-32页 |
| 3.3.2 熔合区冲击断口形貌及分析 | 第32-33页 |
| 3.3.3 热影响区冲击断口形貌及分析 | 第33-34页 |
| 3.4 接头硬度分析 | 第34-36页 |
| 3.4.1 接头硬度的变化规律 | 第34-35页 |
| 3.4.2 不同焊接工艺对于接头硬度的影响 | 第35-36页 |
| 3.5 二次热循环对CGHAZ 组织及性能的影响 | 第36-38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 焊接有限元理论和模型建立 | 第39-50页 |
| 4.1 焊接温度场有限元基本方程及理论 | 第39-42页 |
| 4.1.1 焊接热传导的基本形式 | 第39页 |
| 4.1.2 焊接热传导控制方程与边界条件 | 第39-40页 |
| 4.1.3 非线性瞬态热传导方程组的求解过程 | 第40-42页 |
| 4.2 焊接应力场有限元模拟理论 | 第42-45页 |
| 4.2.1 应力场有限元分析理论 | 第42-43页 |
| 4.2.2 焊接热-弹塑性的有限元理论 | 第43-45页 |
| 4.3 厚板对接焊有限元模型的建立 | 第45-49页 |
| 4.3.1 厚板对接焊有限元模型 | 第45-46页 |
| 4.3.2 厚板焊接的热源模型 | 第46页 |
| 4.3.3 材料热物性能和力学性能参数 | 第46-47页 |
| 4.3.4 换热边界设置 | 第47-48页 |
| 4.3.5 力学边界条件的设定 | 第48页 |
| 4.3.6 求解设置 | 第48-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 S620Q 厚板多道焊数值模拟 | 第50-65页 |
| 5.1 厚板焊接温度场模拟与验证 | 第50-59页 |
| 5.1.1 厚板焊接热源参数的选择 | 第50页 |
| 5.1.2 厚板纵向不同道次温度场分布云图 | 第50-52页 |
| 5.1.3 不同道次熔池的形貌 | 第52页 |
| 5.1.4 焊接过程中的热循环曲线 | 第52-54页 |
| 5.1.5 模拟与实测热循环曲线对比 | 第54-55页 |
| 5.1.6 焊缝横截面温度分布 | 第55-56页 |
| 5.1.7 热影响区宽度预测与验证 | 第56-59页 |
| 5.2 厚板焊接应力场模拟与验证 | 第59-64页 |
| 5.2.1 焊后厚板残余应力分布云图 | 第59-60页 |
| 5.2.2 焊后厚板残余变形分布云图 | 第60-61页 |
| 5.2.3 厚板焊接不同路径-残余应力对比分析 | 第61-63页 |
| 5.2.4 厚板实测残余应力与模拟计算结果对比 | 第63-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 结论 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-72页 |
| 在学研究成果 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
