42CrMo机车零件焊接修复及其磁痕分析

论文摘要

随着我国经济的高速持续发展,火车已经成为人们日常出行的不可替代的工具。因此,目前国内的机车市场需求量不断地提升就要求机车制造行业不断地加大产量,提供了车辆行业的良好的发展前景。但是在大产量的背后仍然有许多诸如质量问题的存在。尤其是机车的各个核心部位的零件上的质量问题更加应该令人重视。42CrMo因其具有良好的强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好。广泛用于重要的大截面机器零件,如制造高功率内燃机的曲轴、连杆、汽轮发电机的主轴、叶轮等,或作为500℃以下的高温零件的原材料耐热钢使用。由于42CrMo的焊接性能较差,本文针对此种材料的焊接性能进行了分析。采用了H08Mn2SiA焊丝不用预热的焊接方法进行实验,并在不同焊接电流下进行了焊接质量的比较。针对焊后出现的热影响区的脆化和软化现象制定了焊后热处理工艺进行改善。针对焊后进行磁粉检测时出现的现象进行了分析。指出并非所有磁痕显示都是由于裂纹导致,此次磁痕现象是由于热影响区的组织差异过大导致磁导率突变造成的。分析微观组织,结果证明热影响区的组织大部分为马氏体和渗碳体组织,而母材大部分为索氏体,焊缝为珠光体和铁素体。马氏体磁导率较低造成磁力线外溢形成磁痕。经过热处理后,组织均匀化,磁痕现象得到了改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 曲轴和连杆的应用和发展
• 1.2.1 曲轴
• 1.2.2 连杆
• 1.3 TIG和堆焊的特点及应用
• 1.3.1 TIG特点及应用
• 1.3.2 堆焊的特点及应用
• 1.4 现阶段无损检验主要方法
• 1.4.1 无损检测的概述和研究进展
• 1.4.2 磁粉检测
• 1.5 本课题的研究意义
• 第2章 42CrMo的焊接性能
• 2.1 母材
• 2.1.1 42CrMo钢的化学成分及机械性能
• 2.1.2 42CrMo钢的特征及适用范围
• 2.1.3 42CrMo钢的热处理工艺
• 2.2 42CrMo的焊接性能分析
• 2.2.1 焊接产生的热裂纹
• 2.2.2 焊缝的淬透性和冷裂纹
• 2.3 42CrMo焊接材料的选择
• 2.4 42CrMo的焊接方法
• 2.5 42CrMo的焊接工艺特点
• 2.6 本章小结
• 第3章 焊接过程和焊接结果分析
• 3.1 焊接工艺的制定
• 3.1.1 焊接方法的选择
• 3.1.2 实验设备
• 3.1.3 焊接材料的选择
• 3.1.4 焊接规范
• 3.1.5 焊接前的准备
• 3.1.6 直流反接的特点
• 3.2 焊接过程及焊后无损检测结果
• 3.2.1 焊缝外貌形状
• 3.2.2 焊后处理
• 3.2.3 焊接质量检验
• 3.2.4 渗透检测验证
• 3.3 焊缝的金相组织分析
• 3.3.1 实验材料的制备
• 3.3.2 金相实验制备
• 3.3.3 金相组织分析
• 3.3.4 硬度分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 焊后热处理及磁痕处理方法
• 4.1 非相关磁痕的分析
• 4.2 焊后热处理及分析
• 4.2.1 热处理规范
• 4.2.2 热处理后的宏观形貌
• 4.2.3 热处理后的金相组织分析
• 4.2.4 相关的物理分析
• 4.3 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