鎳基高溫合金因為具有優(yōu)異的高溫強度、耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性和低溫性能,被廣泛應(yīng)用于核電蒸汽發(fā)生器、壓力容器和散熱蒸發(fā)器管道等裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。然而在焊接制造過程中發(fā)現(xiàn)鎳基高溫合金及其熔敷金屬非常容易形成一種固相開裂的沿晶裂紋,稱為高溫失塑裂紋(Ductility-dip Cracking,DDC)。尤其是在高拘束度的窄間隙管道焊縫的制造中更易出現(xiàn)。DDC裂紋的存在直接影響到核電站的使用壽命和運營安全。研究表明,焊縫晶粒細化可以顯著提高最小臨界應(yīng)變值,進而改善高溫鎳基合金的DDC抗力。為此,本文針對Inconel690合金,以FM-52M為填充材料,采用脈沖鎢極氬弧焊焊(Pulsed Tungsten Inert Gas,P-TIG)方法進行焊接,通過對峰值電流、基值電流、脈沖頻率和占空比等關(guān)鍵焊接工藝參數(shù)的調(diào)控和匹配優(yōu)化,來進行焊縫晶粒細化。發(fā)現(xiàn)P-TIG相較恒流TIG,在堆焊層中更易產(chǎn)生取向差較小長寬比較小的晶粒,減少了粗大柱狀晶的出現(xiàn)。采用P-TIG焊接方法進行高溫鎳基合金焊接,適當(dāng)增大P-TIG焊接工藝參數(shù)中的峰值電流、脈沖頻率和占空比可以顯著提高電弧對熔池的等離子流力,在峰值時候產(chǎn)...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1奧氏體合金熱裂紋敏感性示意圖

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文1300oC。有研究者認(rèn)為，在DTR的低溫階段塑性下降是因度要弱，此時產(chǎn)生的塑性變形會主要集中在晶界處，而晶界面，因此晶界處的應(yīng)變集中更大，在較小的應(yīng)變作用下就會發(fā)生階段，塑性會發(fā)生回升，其原因是此時發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶過了恢復(fù)。材料失塑裂紋的敏....

圖1-2雙鎢極耦合電弧熱場和流場

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第6頁國內(nèi)學(xué)者樊丁[27,28]和石玗[29]等人借助FLUENT軟件模擬了穩(wěn)態(tài)的TIG電弧，模擬了不同電流大小、不同弧長和不同鎢極尺寸下的電弧熱場和流場以及電弧壓力，研究結(jié)果與試驗測量一致。同時，他們將TIG電弧焊接過程傳熱和傳質(zhì)....

圖1-3縱向磁場作用下的電弧熔池耦合溫度云圖：（a）B=0T；（b）B=0.02T（c）B=0.04T；（d）

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7頁由于TIG電弧弧柱區(qū)的正負離子和自由電子具有良好的導(dǎo)電性，使得電弧具有良好的磁場可控性。因此，國內(nèi)外學(xué)者開發(fā)了外加縱向磁場輔助TIG焊接方法，采用外加磁場來控制電弧等離子體的運動狀態(tài)和分布形狀，進而間接控制熔池的流動和熔滴的形狀與....

圖1-4不同時刻熔池的速度和溫度場，S=100ppm[42]

圖1-4不同時刻熔池的速度和溫度場，S=100ppm[42]肖磊[43]基于電弧的局部熱平衡理論假設(shè)，建立了有高頻縱向磁場作用的TIG數(shù)學(xué)模型，通過耦合求解N-S方程、能力方程和動量方程，得到了如下結(jié)論頻縱向磁場來控制TIG電弧，可以感應(yīng)出環(huán)向分布的電場，進而產(chǎn)生....

本文編號：4053614