一、多元微合金化铸铁电弧冷焊同质焊条的焊接性能（论文文献综述）
李晓飞[1]（2021）在《铸铁同质焊接工艺设计》文中进行了进一步梳理由于双重相变特性,灰铸铁同质焊接区易产生白口和淬硬组织。生产中常采用预热600℃～700℃的热态焊和预热350℃～400℃的半热态焊方法,其大多凭借经验制定热过程温度,往往造成预热不足或者能源浪费。本文在计算铸铁相变临界冷速基础上,采用有限差分法建立铸铁焊接温度场模型,对铸铁焊接热过程进行可视化模拟,运用温度场数值模拟与焊接试验相结合的方法,分析焊接工艺主要参数对焊区冷速的影响规律,确定并优化焊接工艺参数,以达到节约铸件再制造成本的目的。计算结果表明:HT250不产生白口的临界冷速Vc为66.1℃/s,不产生淬硬组织的临界冷却时间为t8/5为30s;QT450-10不产生白口组织的临界冷速Vc为41.2℃/s,不产生淬硬组织的临界冷却时间为47s。数值分析与模拟结果表明:焊接区凝固冷速最大的部位在熔合区,连续固态相变冷速最大位置在过热区。焊件板厚、预热温度、焊接电流及后热温度对铸铁焊接温度场均有较大影响,焊件板厚越大、焊接区冷速越快,通过增大焊接电流、升高预热温度以及增大焊件预制缺陷尺寸等可以有效降低焊接区冷速。对于板厚小于15mm的薄壁灰铸铁件,如若焊接时间大于35s,无需焊前预热便可使熔合区冷速小于临界冷速;对于壁厚大于30mm的厚大铸铁件,焊接时间大于35s,需要预热到250℃以上才可避免白口组织的产生。球墨铸铁件无法在冷焊条件下实现同质焊接的修复,壁厚小于15mm的球铁件,需预热1 50℃以上且焊接持续时间大于35s;厚度大于等于30mm的球铁铸件,需热到480℃以上方可避免白口组织和淬硬组织产生。试验结果表明:对厚度为20mm、预制圆锥形缺陷尺寸为Φ20mm×8mm的灰铁HT250焊件,采用200℃预热、215A电流的焊接工艺连续焊接可避免焊接区出现白口组织和淬硬组织;提高预热温度至300℃、或增大焊接电流至250A、或增大焊件预制缺陷尺寸到Φ24mm×8mm,可使焊接区铁素体含量增加,硬度下降;空冷条件下无法避免热影响区马氏体的出现,配合焊后200℃的随炉缓冷,可使基体中铁素体含量增多,熔合区硬度降至246HBW。球铁的白口倾向大于灰铸铁,厚度为20mm、焊件预制缺陷尺寸为Φ20mm ×8mm的QT450-10球铁件在400℃预热、250A电流连续焊接条件下依然有莱氏体产生,熔合区硬度高达300HBW。继续增大预热温度至550℃,焊接区白口基本消失,熔合区硬度降至253HBW;随着焊后缓冷温度的增加,热影响区铁素体含量增多。
王谦歌[2]（2021）在《Co、Ni合金化铸铁同质焊区组织和性能研究》文中研究表明本文针对铸铁同质焊区易出现的白口及裂纹两大问题,将石墨化元素Co、Ni直接加入铸铁焊芯之中,制备合金化铸铁同质焊条,并对灰铁和球铁进行焊补试验,分析Co、Ni元素含量及焊接工艺参数对焊区组织和性能的影响。研究结果表明:普通铸铁焊芯组织主要由珠光体+铁素体+石墨组成,其中铁素体含量为18%,焊芯硬度为HB195。Ni可促进焊芯中石墨的析出,促进铁素体的形成,当Ni含量为0.2%时,铁素体含量为23%,硬度降低为HB170。在含0.2%Ni的焊芯中,添加Co,随着焊芯中Co含量由0增加到2.8%时,Co的促石墨化作用,促使焊芯中铁素体含量由23%增加到35%;Co的固溶强化作用,强化了焊芯中的铁素体相;Co两方面的作用下,焊芯硬度先减小后增大,Co含量为1.6%时,硬度最低为HB138。使用含0.2%Ni、1.0%Co的合金化铸铁同质焊条焊补HT250,在焊接电流I=230A、预热温度T0=200 ℃～3 00℃、焊后空冷的工艺条件下。所得焊缝组织由铁素体+珠光体+片状石墨组成,铁素体含量为36%～45%,焊缝硬度为HB228～HB240;熔合区组织由珠光体+少量断续分布的莱氏体组成,硬度为HB257～HB280。使用含0.2%Ni、1.6%Co的合金化铸铁同质焊条焊补QT450-10,在焊接电流I=210A、预热温度T0=250℃～500℃、焊后空冷的工艺条件下。所得焊缝组织由铁素体+珠光体+球状石墨组成,铁素体含量为46%～58%,焊缝硬度为HB235～HB275;熔合区无白口,组织由珠光体+铁素体组成,硬度为HB275～HB321。采用研制的Co、Ni合金化铸铁同质焊条,可实现灰铁和球铁的同质焊接,获得无白口及裂纹,且组织和硬度与母材匹配的铸铁件同质焊接区。
吴昱[3]（2018）在《铸铁同质焊接区组织形成规律与硬度控制》文中研究说明铸铁力学性能良好且成本低廉,在化工冶金、机械制造等领域有着广泛的应用。对缺陷、缺损铸件进行焊接修复是企业增资节能的重要举措,也是绿色再造技术的重要组成部分。铸铁的焊接性较差,主要问题是焊接区易产生白口、淬硬组织及裂纹。微合金化同质焊条是进行铸铁高质量修复的首选材料。由于铸铁的熔焊区凝固相变存在二重性,焊接工艺的制定尤其是对冷速的控制尤为重要。本文根据铸铁在连续冷却过程中的相变特性,确定出熔池凝固过程不产生白口及热影响区不产生淬硬组织的临界冷却速率;随后采用三维有限差分法建立了灰铸铁和球墨铸铁铁电弧焊补温度场模型,通过控制变量法计算不同工艺条件下铸铁焊接区的冷却速率;并以此制定焊接工艺,实验研究焊接区组织形成规律及硬度的调控措施,探索了获得铸铁同质焊缝所需预热温度、焊接电流与焊件厚度和焊接时间之间的内在联系。研究结果表明:采用微合金化铸铁同质焊条焊接修复HT250及QT450-10缺陷,熔池凝固过程不产生白口的临界冷速分别为37.7℃/s及21.5℃/s,过热区不产生淬硬相的临界冷却时间t8/5分别为30s和47s。考虑材料热物理性能随温度的变化及结晶潜热的影响,灰铁和球铁电弧焊补温度场模拟结果与实测结果吻合较好;工艺参数及工况条件对焊接区冷速的影响为:焊件壁厚越大,冷速越快,焊接电流、预热温度以及焊接时间的增大可使冷却速率降低。通过对不同厚度及焊接工艺条件下的灰铸铁和球墨铸铁试件进行焊接试验,获得了不同的焊接区组织。厚度为20mm的灰铸铁焊件在300℃预热、200A电流连续焊接30s的条件下可获得珠光体基体的焊接区组织,焊缝及熔合区硬度分别为238HBW、260HBW。在此基础上提高预热温度至400℃、或增大焊接电流至240A、或延长焊接时间至45s可使焊缝铁素体含量增加,焊缝硬度下降至198～210HBW。配合焊后300℃的随炉缓冷,可使基体中铁素体占比达到45%,熔合区硬度降至214HBW,与母材基本一致。球墨铸铁的白口倾向更大,厚度为20mm的球墨铸铁焊件在400℃预热240A电流连续焊接30s的条件下依然存在白口层,熔合区硬度高达300HBW。继续提高预热温度至550℃或延长焊接时间至45s,焊接区白口基本消失,熔合区硬度降至250～260HBW。焊后进行550℃以上的随炉缓冷可获得90%以上铁素体含量的基体组织。提高焊接电流可使熔合区不出现白口组织所需预热温度降低,采用直径较粗的焊条配合大电流连续焊的工艺对焊接区白口及淬硬组织的控制有着较好的效果。对于灰铸铁的同质焊接,若焊件壁厚小于15mm,金属熔敷量达到一定程度,采用冷焊即可实现焊接区无白口;若壁厚大于20mm,需要预热到200～250℃后进行焊接修复。球墨铸铁件无法在冷焊条件下实现同质焊接的修复,应对焊件进行适当预热。对厚度大于等于30mm的厚板,需预热到500℃后进行焊接,焊件厚度每降低1mm,预热温度可相应降低20℃。
尹进宝[4]（2018）在《微合金化铸铁同质焊条焊接工艺性能研究》文中提出由于铸造工艺的复杂性,铸件成形过程中不可避免地产生各种铸造缺陷,对缺陷铸件实施焊接修复具有显着的经济效益和社会效益。铸铁中的碳、硅及硫、磷等杂质元素含量高、强度低、脆性大,焊接性较差,白口和裂纹是铸铁焊接面临的两大难题。微合金化铸铁同质焊材采用铸铁焊芯外涂碱性强石墨化药皮制备,可有效降低焊接区的白口和裂纹倾向。然而,现用铸铁同质焊条药皮造渣温度偏高、熔渣碱度和表面张力偏大,焊缝成形性欠佳,焊缝表面粗糙、存在麻点与凹坑,并伴随有轻微的表面气孔倾向。为了适应铸铁焊接的发展趋势,实现高质量、高效率焊接,本文在兼顾其他相关焊接工艺性能的条件下,通过分析药皮关键组分对熔渣性能的作用规律,运用正交试验方法对现用药皮配方进行优化,在评定焊条焊接工艺性能的基础上,研究了药皮组分对焊接区组织和性能的影响。研究结果表明:大理石与碳酸钡含量是影响药皮熔点的主要因素,增加大理石会使药皮熔点升高,而增加碳酸钡可降低药皮熔点;对熔渣碱度与表面张力影响最大的依然为大理石含量,随着大理石的增加,熔渣碱度与表面张力均趋于增大。以药皮熔点、熔渣碱度和表面张力为试验指标,通过正交试验获得了两组药皮配方分别为（wt%）:大理石22、萤石13、白泥6、碳酸钡16,金红石10,余量为长石、泥石墨、磷石墨、硅铁和铝粉（其配比为3:8:12:8:2）;大理石22、萤石15、白泥4、碳酸钡18,金红石8,余量配比固定不变。对应的两种焊条的电弧稳定性、脱渣性及飞溅性均有明显改进,但因前种药皮组分中萤石偏低,焊条除氢能力下降,焊缝有氢气孔产生;后种药皮组分中适当增加了萤石含量,形成焊缝表面光滑均匀,几何形状较规整,无气孔、渣坑、裂纹等缺陷,综合焊接工艺性能最优。最优药皮配方中大理石含量的降低和金红石的添加以及C、Si向焊缝金属的过渡率升高,使得焊缝金属石墨化能力增强,焊缝中铁素体含量增多,焊接区硬度降低。在预热温度为300℃、焊接电流为210A的条件下对HT250试件施焊,所得焊接区无白口产生。焊缝和熔合区组织均为铁素体加珠光体,热影响区未发生固态相变,基体组织仍为珠光体加少量铁素体。熔合区硬度分布最高,为HB212,焊缝硬度较低,为HB193,熔合区硬度与母材硬度相差较小,具有良好的机械加工性能。
张文莉[5]（2018）在《高镍球铁焊条的焊接性能》文中研究指明铸铁的焊接性较差,其焊接效果受焊接材料影响较大。现用铸铁焊条或因焊缝金属抗裂性差、颜色发亮如镍基冷焊焊材,或因能耗大、成本高如热态焊铸铁同质焊材,均无法满足高性能铸铁件的焊接（补）要求。本文依据镍元素在焊接冶金过程中既促进石墨化又扩大奥氏体相区的作用原理,设计制造了高镍球铁芯铸铁同质电焊条。研究了Ni含量对焊芯组织的影响,采用正交试验法探索了药皮组分对熔渣物化性能的影响规律,优化了高镍球铁电焊条药皮组分,研究了焊接工艺对高镍球铁同质电焊条焊缝组织及接头性能的影响规律。研究结果表明:本试验采用的CaO-CaF2-SiO2型碱性药皮渣系具有合金元素过渡系数大且工艺性能好的优点。其中,萤石及大理石对熔渣熔点具有显着的影响,随着萤石和大理石含量的增加,熔渣熔点降低;熔渣碱度随着75#硅铁含量的增大而降低,而随着大理石含量的增加而增大;熔渣表面张力主要取决于75#硅铁和大理石含量,随着75#硅铁和大理石含量的增大,熔渣表面张力趋于增大。以熔渣性能为指标,通过正交试验确定的最优药皮配方为:大理石25%、萤石18%、碳酸钡28%、75#硅铁8%、泥石墨6%、鳞石墨11%、85#锰铁1.6%、铝粉1.6%、球化剂0.8%。自行研制的高镍球铁同质电焊条稳弧性好且无药皮发红现象产生,飞溅率仅为4.9%～8.1%,脱渣率高达98%,焊缝成形性好,具有良好的焊接工艺性能。当铸铁焊芯中Ni含量从30%增大到35%时,其有益效果是,一方面,焊缝金属石墨球化率升高,石墨析出量增大,石墨球数量增多且分布均匀,晶间碳化物数量减少,熔合区宽度减小;另一方面,接头硬度降低,与母材一致性好,抗拉强度升高,接头平均抗拉强度达387MPa。采用WNi=35%的高镍球铁焊芯压涂最优药皮涂料制备的高镍球铁电焊条,焊接电流选用I=200A,在室温下施焊所形成的焊接区焊缝石墨球化率高达88.3%,石墨析出数量为8.7%,石墨球分布均匀,数量为124个/mm2。焊缝微观组织由奥氏体和少量晶间碳化物及石墨球组成,熔合区组织与焊缝组织保持一致。焊接接头抗拉强度达421MPa,硬度在HB189～HB236范围,具有良好的加工性能。用高镍球铁同质电焊条,在冷焊条件下,获得的同质焊缝基体组织由细小的奥氏体枝晶+石墨球+少量晶间碳化物组成。随着焊接电流的增加,焊缝中石墨球化率升高,焊缝性能与母材趋于一致。在焊接电流一定的情况下,随着预热温度的升高,焊缝中石墨球化率显着降低,畸变石墨数量和碳化物数量增多,接头抗拉强度降低而硬度升高。因此,采用大电流不预热焊接工艺,可以获得综合性能优良的高镍球铁同质焊缝。
陈兵兵[6]（2017）在《输电线路用新型球铁GMAW接头组织及性能研究》文中研究指明球墨铸铁属于高强材料,具有接近于钢材的综合性能,且其生产成本较低,已用于制造对强度、韧性和耐磨性要求较高的零部件,在油气管道、交通运输、农机、船舶制造、矿石开采等领域具有广阔的应用前景。近年来,随着社会节能环保意识的不断增强,材料的发展日益倡导轻重量、高效率和低成本,球墨铸铁的优异特性使其有望取代灰铸铁和可锻铸铁等工程材料,表现出巨大的发展潜力。但球墨铸铁的焊接性较差,成为限制其进一步推广应用的首要因素。本课题采用ER50-6低合金钢焊丝作为填充材料,在预热150℃条件下,对新型铁素体基球墨铸铁的CO2气体保护焊（GMAW）展开研究。试验使用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、维氏硬度计和万能拉伸试验机等手段研究接头的组织和力学性能,并分析焊接工艺参数、显微组织、裂纹形态以及力学性能之间的关系。采用双面焊成形和单面焊双面成形两种方式焊接球墨铸铁,获得的接头焊缝中均出现明显的气孔,气孔直径一般小于0.5mm,试验表明,焊接速度是影响气孔产生的重要因素,适当降低焊接速度可以有效的减少气孔数量。接头的宏观裂纹一般出现在双面焊成形的熔合区,裂纹启裂于焊趾部位,并沿着熔合区扩展。裂纹形成的原因主要是接头组织差异较大而产生过大的残余应力,并且熔合区主要为淬硬的莱氏体,对应力的松弛能力较差。针对焊接热输入对焊缝、熔合区组织以及接头显微硬度的影响进行了研究。试验结果表明,淬硬组织一般出现在双面焊接头的后焊焊道,焊缝组织完全由竹叶状的高碳马氏体和少量的残余奥氏体构成,显微硬度达到600～650HV500g。由于热输入较小,接头冷却速度快,在其热影响区还会形成较窄的淬硬区。对于单面焊双面成形接头,焊缝组织主要为细小片层状的托氏体,将热输入由8.6kJ/cm增加到18.2kJ/cm,可以看出托氏体的数量增加,片层间距也逐渐增大,焊缝的硬度由508HV500g降低到444HV500g。熔合区的莱氏体组织对热输入变化并不敏感,但增加热输入会使白口区宽度增大,因而从接头的强韧性考虑要合理的控制焊接热输入。研究球墨铸铁焊接接头的力学性能,结果显示断裂主要出现在熔合区,单面焊双面成形接头的抗拉强度可以达到262MPa。使用扫描电镜（SEM）对断口形貌进行观察,无韧窝产生,断口完全为脆性解理断裂,裂纹沿着熔合区扩展,并形成高低不平的解理台阶。
王永宏[7]（2016）在《铸铁同质焊材焊接修复工艺研究》文中认为由于铸铁的组织特点,铸铁自身具有极佳的抗震性能和耐磨性能,并且其生产成本较低,因此在机械领域铸铁是被使用最广泛的合金材料。但是由于在整个铸造过程中涉及的操作环节较多。同时,目前广泛使用的砂型铸造和浇注过程存在很多不确定性,因此铸铁产品的夹砂、夹渣和缩松等问题突出。如果这些缺陷不能被有效修复,必将导致这些铸件报废,将直接导致铸造成本的上升。因此对这些铸件缺陷的修复就显得尤为重要。本文研究了铸铁微合金同质焊条和焊丝的焊接工艺,并分别在灰铁和球铁两种材质的试块上,开展了不同焊接工艺（电弧冷焊、热电弧焊和氧乙炔焊）的试验,通过对电流、焊前预热温度和焊后预热温度的不断调整,最终确定了最理想的焊接参数和工艺流程。并在某大型的船用和燃气轮机铸件上得到应用。在电弧焊中,分别试验了电流为160A、180A、200A和220A时,电流对焊缝热影响区的白口化倾向和焊接缺陷的影响。得出了较为理想的焊接电流为180A。此时可以避免焊接缺陷的产生,又可以尽可能减小焊接区域的白口化倾向。在加热电弧焊中,分别选择了不同的电流（160A、180A、200A和220A）和不同的焊接前预热温度（300℃、400℃、500℃和600℃）进行试验。最终得出较为合适的预热温度为500℃,焊接电流为180A。此时可以避免焊接区域的白口问题,同时又可以使得焊缝加工后的色泽与母材接近。在气焊中,试验了不同的保温温度（300℃、400℃、500℃和600℃）和不同的保温时间（5min、10min、15min和20min）对焊接区域加工形貌、组织和性能的影响,焊接完毕后立即对焊接区域进行加热处理,最终得出较理想的灰铁较为理想的加热温度为500℃,烘烤持续时间为15min。球铁较为理想的加热温度为600℃,烘烤持续时间为15min。此时可以获得良好的焊缝质量。
翟秋亚,袁晓玲[8]（2013）在《微合金化铸铁同质电焊条焊接工艺性能优化设计》文中认为本文通过对微合金化同质铸铁电焊条工艺性能评定发现,该焊条焊接工艺性能较差,表现在电弧稳定性差、药皮发红严重、熔渣覆盖性差等方面。对此,本文拟采取降低熔渣熔点,调整渣系,对药皮配方进行改良。研究发现当渣系为WCaO=33%,WCaF2=29%,WSiO2=11%时熔渣覆盖性好,电弧稳定好,焊缝成形美观。在药皮配方中加铝粉,可以提高焊条的导电性,增加药皮的脱氧能力,促进焊缝的石墨化过程。
康旭[9]（2013）在《微合金化球铁同质焊条焊接性能研究》文中研究指明本文采用微合金化球铁焊芯外涂石墨型药皮技术制备球铁同质电焊条,通过调整药皮成分改善焊条的工艺性能,通过改进焊接工艺减少焊接区气孔和裂纹等缺陷。并对焊缝金属的组织与硬度进行控制。结果表明:应用CaO-CaF2-SiO2渣系的微合金化球铁同质焊条药皮配方,当CaCO3/CaF2之比为2.5时能获得较好焊接工艺性能。采用大电流连续焊工艺,可有效控制焊接区气孔和裂纹的产生,焊缝基体组织为铁素体+少量珠光体,石墨球尺寸在0.20-0.35um范围,球化率达到90%,焊缝平均硬度为280HB。微合金化球铁同质焊条能满足球铁高性能焊补要求。
翟秋亚,任永明,徐锦锋,魏兵[10]（2010）在《中大型铸铁件气焊新工艺》文中研究表明将溶解扩散焊技术与微合金化铸铁焊丝不预热气焊相结合,探索中大型铸铁件焊补新工艺。通过在铸件缺陷表面喷敷一层一定厚度的镍基合金过渡层,应用微合金化铸铁焊丝进行不预热气焊工艺,改变了母材与焊缝金属的结合方式。实现了中大型铸铁件的高效、节能、高性能焊接修复,获得无白口和裂纹、色泽一致性好、加工性优良的焊补区。
二、多元微合金化铸铁电弧冷焊同质焊条的焊接性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多元微合金化铸铁电弧冷焊同质焊条的焊接性能（论文提纲范文）
（1）铸铁同质焊接工艺设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铸铁焊接性 |
| 1.2.1 灰铸铁的焊接性 |
| 1.2.2 球墨铸铁的焊接性 |
| 1.3 铸铁焊接方法与工艺 |
| 1.4 铸铁焊接应用与研究现状 |
| 1.4.1 铸铁焊接国外研究进展 |
| 1.4.2 铸铁焊接国内研究进展 |
| 1.5 焊接过程数值模拟 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 实验条件及方法 |
| 2.1 铸铁同质焊接临界冷速确定 |
| 2.2 铸铁焊接温度场的数值计算 |
| 2.3 铸铁同质焊接工艺试验 |
| 2.3.1 焊接材料及设备 |
| 2.3.2 焊接操作要点 |
| 2.4 铸铁同质焊接工艺参数及规范 |
| 2.5 焊接时间的确定 |
| 2.6 焊接区组织及硬度分析 |
| 2.6.1 组织分析 |
| 2.6.2 硬度测试 |
| 2.7 研究方案 |
| 3.铸铁焊接区临界冷却速率理论计算 |
| 3.1 铸铁凝固转变石墨化条件 |
| 3.2 铸铁熔池凝固临界冷速计算 |
| 3.2.1 焊接熔合区硅含量的计算 |
| 3.2.2 稳定系转变临界过冷度计算 |
| 3.2.3 铸铁稳定系凝固转变临界冷速计算 |
| 3.3 铸铁固态淬硬相变临界冷速计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铸铁同质焊接工艺设计 |
| 4.1 铸铁焊接温度场的建立 |
| 4.1.1 焊接热传导方程差分计算 |
| 4.1.2 热源模型的选择 |
| 4.1.3 差分格式的稳定性及时间步长的确定 |
| 4.1.4 相变潜热的处理 |
| 4.2 铸铁焊接区温度场模拟与计算流程 |
| 4.2.1 焊接温度场计算流程 |
| 4.2.2 焊接区的温度场模拟结果 |
| 4.2.3 焊区冷速最大位置确定 |
| 4.2.4 温度场计算 |
| 4.3 焊接工艺参数对焊区冷却速率的影响 |
| 4.3.1 预热温度对焊区冷速影响 |
| 4.3.2 焊接电流对焊区冷速影响 |
| 4.3.3 焊件厚度对焊区冷速影响 |
| 4.3.4 预制缺陷尺寸对焊区冷速影响 |
| 4.4 铸铁焊接工艺及参数优化 |
| 4.4.1 灰铸铁焊接工艺及参数优化 |
| 4.4.2 球墨铸铁焊接工艺及参数优化 |
| 4.4.3 试验条件下工艺参数制定 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.铸铁同质焊接区组织及硬度分布 |
| 5.1 预热温度与焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.1.1 预热温度与灰铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.1.2 预热温度与球墨铸铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.2 焊接电流与焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.2.1 焊接电流与灰铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.2.2 焊接电流与球墨铸铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.3 焊件预制缺陷尺寸与焊区组织及硬度的关系 |
| 5.3.1 焊件预制缺陷尺寸与灰铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.3.2 焊件预制缺陷尺寸与球墨铸铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.4 焊件厚度对焊区组织及硬度的关系 |
| 5.4.1 焊件厚度与灰铁焊接区组织和硬度的关系 |
| 5.4.2 焊件厚度与球墨铸铁焊接区组织及硬度的关系 |
| 5.5 缓冷温度对热影响区组织的影响 |
| 5.5.1 缓冷温度对灰铁焊接区组织的影响 |
| 5.5.2 缓冷温度对球墨铸铁焊接区组织的影响 |
| 5.6 铸铁焊接灰口-白口组织临界转变工艺 |
| 5.6.1 灰铁焊接的灰口-白口组织临界转变工艺 |
| 5.6.2 球铁焊接的灰口-白口组织临界转变工艺 |
| 5.7 本章小结 |
| 6.结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）Co、Ni合金化铸铁同质焊区组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铸铁焊接性 |
| 1.3 铸铁焊接研究现状 |
| 1.3.1 铸铁的焊接方法 |
| 1.3.2 铸铁的焊接材料 |
| 1.3.3 铸铁的焊接工艺 |
| 1.4 合金元素对焊缝的影响 |
| 1.5 铸铁同质焊材发展趋势 |
| 1.6 研究目标及内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 研究条件及方法 |
| 2.1 总体研究方案 |
| 2.2 合金化铸铁同质焊材成分设计 |
| 2.2.1 焊缝成分设计 |
| 2.2.2 焊芯成分确定 |
| 2.2.3 药皮成分的确定 |
| 2.3 合金化铸铁同质焊条的制备 |
| 2.3.1 焊芯的制备 |
| 2.3.2 焊条的制备 |
| 2.4 铸铁焊接工艺 |
| 2.4.1 焊接设备及试件 |
| 2.4.2 焊接工艺参数 |
| 2.5 焊芯及焊区组织分析与硬度测试 |
| 2.5.1 组织分析 |
| 2.5.2 硬度测试 |
| 3 Co、Ni合金化铸铁同质焊条的设计与制备 |
| 3.1 焊材成分设计 |
| 3.1.1 合金元素的选择 |
| 3.1.2 合金元素含量的确定 |
| 3.2 焊条的制备过程 |
| 3.2.1 焊芯的制备 |
| 3.2.2 焊条的制备 |
| 3.3 焊芯组织和硬度对冷速的敏感性 |
| 3.3.1 焊芯组织随冷速的变化 |
| 3.3.2 焊芯硬度随冷速的变化 |
| 3.4 Co、Ni合金化铸铁焊芯组织和硬度 |
| 3.4.1 Ni含量对焊芯组织及硬度的影响 |
| 3.4.2 Co含量对焊芯组织及硬度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铸铁同质焊区组织和硬度 |
| 4.1 Co、Ni合金化灰铁同质焊区组织与硬度 |
| 4.1.1 焊接区成分 |
| 4.1.2 焊接区组织 |
| 4.1.3 焊接区硬度 |
| 4.1.4 预热温度对焊区组织和硬度的影响 |
| 4.2 Co、Ni合金化球铁焊接区组织与硬度 |
| 4.2.1 焊接区成分 |
| 4.2.2 焊接区组织 |
| 4.2.3 焊接区硬度 |
| 4.2.4 预热温度对焊区组织和硬度的影响 |
| 4.3 Co对焊缝铁素体化及固溶强化机理探析 |
| 4.3.1 Co的铁素体化作用 |
| 4.3.2 Co的固溶强化作用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）铸铁同质焊接区组织形成规律与硬度控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 研究背景及意义 |
| 1.1 铸铁焊接的意义 |
| 1.2 铸铁的焊接性分析 |
| 1.2.1 灰铸铁的焊接性 |
| 1.2.2 球墨铸铁的焊接性 |
| 1.3 铸铁焊接研究与应用现状 |
| 1.4 数值模拟技术在焊接中的应用 |
| 1.5 研究目标和内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 研究条件与方法 |
| 2.1 总体研究方案 |
| 2.2 焊接试验材料 |
| 2.2.1 试验母材 |
| 2.2.2 焊接材料 |
| 2.3 焊接工艺 |
| 2.3.1 焊接设备 |
| 2.3.2 焊接工艺及参数 |
| 2.3.3 焊接操作工艺要点 |
| 2.3.4 焊接热循环的测定 |
| 2.4 焊接区组织分析 |
| 2.4.1 金相试样制备 |
| 2.4.2 微观组织分析 |
| 2.5 焊接区硬度测试 |
| 3 铸铁同质焊接区形成的热力学条件 |
| 3.1 凝固过程共晶渗碳体的控制 |
| 3.1.1 共晶渗碳体形成机理及控制方法 |
| 3.1.2 熔池凝固过程灰口—白口临界转变冷速计算 |
| 3.2 高温固态相变过程中二次渗碳体的控制 |
| 3.3 过冷奥氏体中低温连续转变过程中淬硬组织的控制 |
| 3.3.1 淬硬组织形成机理及控制方法 |
| 3.3.2 铸铁焊接过热区无淬硬相临界冷速 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铸铁同质焊接温度场数值模拟 |
| 4.1 电弧焊的特点 |
| 4.2 焊接热源模型 |
| 4.3 焊接热传导三维有限差分计算 |
| 4.3.1 热传导控制方程 |
| 4.3.2 边界条件 |
| 4.3.3 初值条件 |
| 4.3.4 热传导方程的差分计算 |
| 4.3.5 差分方程的收敛性和稳定性 |
| 4.4 材料热物理性能参数 |
| 4.5 结晶潜热的处理 |
| 4.6 焊接温度场有限差分计算流程 |
| 4.7 焊接温度场的计算 |
| 4.7.1 相关参数 |
| 4.7.2 焊接区温度场 |
| 4.7.3 焊接区的热循环 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 工艺因素对铸铁同质焊接区冷却速率的影响规律 |
| 5.1 预热温度的影响 |
| 5.2 焊接电流的影响 |
| 5.3 母材厚度的影响 |
| 5.4 焊接时间的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 灰铸铁同质焊接区组织形成规律及硬度控制 |
| 6.1 预热温度与焊接区组织及硬度之间的关系 |
| 6.2 焊接电流与焊接区组织及硬度之间的关系 |
| 6.3 焊件厚度与焊接区组织及硬度之间的关系 |
| 6.4 焊接时间与焊接区组织及硬度之间的关系 |
| 6.5 冷却速率与焊接区组织之间的关系 |
| 6.5.1 冷却速率与熔合区组织之间的关系 |
| 6.5.2 冷却速率与热影响区组织之间的关系 |
| 6.6 灰口-白口组织的临界转变工艺参数 |
| 6.7 缓冷工艺与焊接区硬度的控制 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 球墨铸铁同质焊接区组织形成规律及硬度控制 |
| 7.1 预热温度与焊接区组织之间的关系 |
| 7.2 焊接电流与焊接区组织之间的关系 |
| 7.3 焊件厚度与焊接区组织之间的关系 |
| 7.4 焊接时间与焊接区组织之间的关系 |
| 7.5 焊接工艺对焊接熔合区硬度的影响 |
| 7.6 冷却速率与焊接区组织之间的关系 |
| 7.6.1 冷却速率与熔合区组织之间的关系 |
| 7.6.2 冷却速率与热影响区组织之间的关系 |
| 7.7 球墨铸铁焊接区白口组织的临界转变工艺参数 |
| 7.8 缓冷工艺与焊接区硬度的控制 |
| 7.9 本章小结 |
| 8 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）微合金化铸铁同质焊条焊接工艺性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铸铁的焊接性 |
| 1.3 铸铁的焊接方法 |
| 1.4 铸铁同质焊条研究现状 |
| 1.5 铸铁焊条药皮的设计方法 |
| 1.6 研究目标及内容 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 焊条药皮配方的优化设计 |
| 2.1.1 药皮渣系选择 |
| 2.1.2 焊条药皮优化 |
| 2.1.3 熔渣性能测试 |
| 2.2 焊条制备 |
| 2.2.1 焊芯的制备 |
| 2.2.2 药皮压涂及烘干 |
| 2.3 焊接设备及试件 |
| 2.4 焊接工艺及参数 |
| 2.5 焊接工艺性能测试 |
| 2.5.1 电弧稳定性 |
| 2.5.2 脱渣性 |
| 2.5.3 飞溅性 |
| 2.5.4 焊缝成形性 |
| 2.6 焊接区组织分析与硬度测试 |
| 2.6.1 组织分析 |
| 2.6.2 硬度测试 |
| 2.7 技术路线 |
| 3 药皮组分对熔渣物理性能的影响规律 |
| 3.1 现用焊条药皮配方分析 |
| 3.2 正交试验结果及分析 |
| 3.3 药皮组分对熔渣性能的作用规律 |
| 3.3.1 药皮组分对药皮熔点的影响 |
| 3.3.2 药皮组分对熔渣碱度的影响 |
| 3.3.3 药皮组分对熔渣表面张力的影响 |
| 3.4 药皮配方综合分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铸铁同质电焊条焊接工艺性能 |
| 4.1 焊条电弧稳定性 |
| 4.2 焊接过程飞溅性 |
| 4.3 焊条脱渣性 |
| 4.4 焊缝成形性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铸铁同质焊条焊接区组织与硬度研究 |
| 5.1 铸铁同质焊条焊接区组织特征 |
| 5.1.1 焊接区宏观形貌 |
| 5.1.2 焊缝组织 |
| 5.1.3 熔合区组织 |
| 5.1.4 热影响区组织 |
| 5.2 铸铁同质焊条焊接区硬度分布 |
| 5.3 焊缝金属化学成分与熔渣物化性能的相关性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文 |
（5）高镍球铁焊条的焊接性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铸铁焊接性分析 |
| 1.2.1 灰铸铁的焊接性 |
| 1.2.2 球墨铸铁的焊接性 |
| 1.3 铸铁的焊接材料及方法 |
| 1.3.1 铸铁焊接材料 |
| 1.3.2 铸铁焊接方法 |
| 1.4 铸铁同质焊材的研究进展 |
| 1.4.1 灰口铸铁焊接材料 |
| 1.4.2 球墨铸铁焊接材料 |
| 1.5 本课题研究目标及内容 |
| 2 研究条件及方法 |
| 2.1 研究思路 |
| 2.2 焊条研制 |
| 2.2.1 焊芯制备 |
| 2.2.2 焊条药皮渣系的选择 |
| 2.2.3 焊条药皮配方设计及优化 |
| 2.2.4 熔渣性能测试 |
| 2.2.5 药皮压涂及烘干 |
| 2.3 焊接设备及试件 |
| 2.4 焊接工艺参数 |
| 2.5 焊条的焊接工艺性能评定 |
| 2.5.1 电弧稳定性 |
| 2.5.2 飞溅性 |
| 2.5.3 脱渣性 |
| 2.5.4 药皮发红性 |
| 2.5.5 焊缝成形性 |
| 2.6 焊接区显微组织及力学性能 |
| 2.6.1 微观组织分析 |
| 2.6.2 力学性能测试 |
| 2.7 技术路线 |
| 3 药皮组分对熔渣物化性能的影响规律 |
| 3.1 现有药皮配方分析 |
| 3.2 正交试验结果与分析 |
| 3.3 药皮组分对熔渣性能的作用机理 |
| 3.3.1 药皮组分对熔渣熔点的影响 |
| 3.3.2 药皮组分对熔渣碱度的影响 |
| 3.3.3 药皮组分对熔渣表面张力的影响 |
| 3.4 药皮性能综合分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高镍球铁同质电焊条的焊接工艺性能 |
| 4.1 焊条药皮配方 |
| 4.2 焊接电弧稳定性 |
| 4.3 焊接过程飞溅性 |
| 4.4 焊缝脱渣性 |
| 4.5 焊条药皮发红性 |
| 4.6 焊缝成形性 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 焊接接头组织与性能 |
| 5.1 试验用母材的微观组织 |
| 5.2 焊芯Ni含量与接头组织与性能的相关性 |
| 5.2.1 焊缝组织形态 |
| 5.2.2 熔合区组织形态 |
| 5.2.3 接头硬度分布 |
| 5.2.4 接头抗拉强度 |
| 5.3 药皮组分对焊接接头组织与性能的影响规律 |
| 5.3.1 接头的微观组织 |
| 5.3.2 接头硬度分布 |
| 5.3.3 接头抗拉强度 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 焊接工艺对焊接区组织与性能的影响 |
| 6.1 焊接工艺对QT450-10焊接区组织与性能的影响 |
| 6.1.1 焊接电流对焊缝组织的影响 |
| 6.1.2 预热温度对焊缝组织的影响 |
| 6.1.3 焊接电流对接头硬度的影响 |
| 6.1.4 预热温度对接头硬度的影响 |
| 6.2 焊接工艺对D5-S焊接区组织与性能的影响 |
| 6.2.1 焊接电流对焊缝组织的影响 |
| 6.2.2 预热温度对焊缝组织的影响 |
| 6.2.3 焊接电流对接头硬度的影响 |
| 6.2.4 预热温度对接头硬度的影响 |
| 6.3 焊接工艺参数对焊接接头抗拉强度的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表论文 |
（6）输电线路用新型球铁GMAW接头组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 球墨铸铁的焊接性分析 |
| 1.2.1 主要影响因素 |
| 1.2.2 常见的焊接问题 |
| 1.3 球墨铸铁的焊接研究现状 |
| 1.3.1 焊条电弧焊 |
| 1.3.2 摩擦焊 |
| 1.3.3 气体保护焊 |
| 1.3.4 特种焊接方法 |
| 1.4 本课题的研究目的及主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 试验母材 |
| 2.1.2 填充材料 |
| 2.2 焊接工艺试验 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 试样制备 |
| 2.3.2 焊接接头气孔、裂纹观察与分析 |
| 2.3.3 焊接接头显微组织与硬度研究 |
| 2.3.4 接头拉伸试验与断口分析 |
| 第3章 球墨铸铁GMAW接头气孔与裂纹形态 |
| 3.1 球墨铸铁接头的气孔特征 |
| 3.1.1 气孔形态及分布 |
| 3.1.2 气孔的形成机制 |
| 3.1.3 焊接工艺对气孔的影响 |
| 3.2 球墨铸铁接头的裂纹特征 |
| 3.2.1 焊接裂纹的宏观形貌 |
| 3.2.2 焊接裂纹的微观形态分析 |
| 3.2.3 裂纹形成与扩展机理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 球墨铸铁GMAW接头组织特征 |
| 4.1 焊缝组织特征 |
| 4.1.1 焊缝显微组织形态 |
| 4.1.2 热输入对焊缝区组织的影响 |
| 4.2 熔合区及热影响区组织特征 |
| 4.2.1 熔合区显微组织形态 |
| 4.2.2 熔合区组织结晶过程 |
| 4.2.3 热影响区组织形态 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 球墨铸铁GMAW接头力学性能 |
| 5.1 焊接接头显微硬度分布 |
| 5.1.1 各分区显微硬度特点 |
| 5.1.2 热输入对接头显微硬度的影响 |
| 5.2 拉伸试验及断口分析 |
| 5.2.1 接头拉伸性能 |
| 5.2.2 拉伸断口分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）铸铁同质焊材焊接修复工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 常见的铸铁焊接修复方法 |
| 1.1.1 热焊 |
| 1.1.2 电弧冷焊 |
| 1.1.3 气焊（氧-乙炔焊） |
| 1.2 常见的铸铁焊接修复材料 |
| 1.3 当前铸铁缺陷修复现状 |
| 1.4 焊接修复的主要难题 |
| 1.4.1 焊接裂纹问题 |
| 1.4.2 焊接部位组织性能问题 |
| 1.4.3 焊接部位与母材的颜色差异问题 |
| 1.5 课题研究的意义 |
| 1.6 课题研究的目标和内容 |
| 1.6.1 课题研究的目标 |
| 1.6.2 课题研究的内容 |
| 第2章 实验方案 |
| 2.1 实验设备及材料 |
| 2.1.1 试验母材 |
| 2.1.2 试验焊材 |
| 2.1.3 焊接设备 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.3 冷电弧焊 |
| 2.3.1 试验设计 |
| 2.3.2 焊接操作要点 |
| 2.4 加热电弧焊 |
| 2.4.1 试验设计 |
| 2.4.2 焊接操作要点 |
| 2.5 气焊工艺方案 |
| 2.5.1 实验设计 |
| 2.5.2 焊接操作要点 |
| 第3章 冷电弧焊接修复工艺及组织性能分析 |
| 3.1 冷电弧焊过程热量传导分析 |
| 3.2 冷电弧焊焊接结果分析 |
| 3.2.1 冷电弧焊外宏观貌分析 |
| 3.2.2 冷电弧焊金相组织分析 |
| 3.2.3 焊接区域机械性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 热电弧焊接修复工艺及组织性能分析 |
| 4.1 预热温度和电流对冷却速率的影响 |
| 4.2 热电弧焊焊接修复结果分析 |
| 4.2.1 热电弧焊宏观形貌分析 |
| 4.2.2 热电弧焊金相组织分析 |
| 4.2.3 热电弧焊机械性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 气焊接修复工艺及组织性能分析 |
| 5.1 气焊过程中的热量传导特点 |
| 5.2 气焊焊接修复结果分析 |
| 5.2.1 宏观形貌分析 |
| 5.2.2 金相组织分析 |
| 5.2.3 气焊焊接修复机械性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 焊接工艺规程制定及工程实例应用 |
| 6.1 热电弧焊WPS |
| 6.2 热电弧焊接步骤及注意事项 |
| 6.3 气焊WPS |
| 6.4 气焊步骤及注意事项 |
| 6.5 焊接工艺评定（PQR） |
| 6.5.1 焊接工艺评定试验 |
| 6.5.2 非破坏性检测 |
| 6.5.3 拉伸和硬度检测 |
| 6.6 热电弧焊工程实例应用 |
| 6.6.1 实施过程 |
| 6.6.2 焊缝检测 |
| 6.7 气焊工程实例应用 |
| 6.7.1 实施过程 |
| 6.7.2 焊缝检验 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、多元微合金化铸铁电弧冷焊同质焊条的焊接性能（论文参考文献）
- [1]铸铁同质焊接工艺设计[D]. 李晓飞. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]Co、Ni合金化铸铁同质焊区组织和性能研究[D]. 王谦歌. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]铸铁同质焊接区组织形成规律与硬度控制[D]. 吴昱. 西安理工大学, 2018(01)
- [4]微合金化铸铁同质焊条焊接工艺性能研究[D]. 尹进宝. 西安理工大学, 2018(11)
- [5]高镍球铁焊条的焊接性能[D]. 张文莉. 西安理工大学, 2018(11)
- [6]输电线路用新型球铁GMAW接头组织及性能研究[D]. 陈兵兵. 山东大学, 2017(01)
- [7]铸铁同质焊材焊接修复工艺研究[D]. 王永宏. 兰州理工大学, 2016(01)
- [8]微合金化铸铁同质电焊条焊接工艺性能优化设计[A]. 翟秋亚,袁晓玲. 第四届数控机床与自动化技术高层论坛论文集, 2013
- [9]微合金化球铁同质焊条焊接性能研究[A]. 康旭. 第四届数控机床与自动化技术高层论坛论文集, 2013
- [10]中大型铸铁件气焊新工艺[A]. 翟秋亚,任永明,徐锦锋,魏兵. 重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集, 2010