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1、毕业论文题目:学院 (直属系 ):年级、专业 : 2010学生姓名:学号:指导教师:完成时间:20材料科学与工程学院级材料成型及控制工程王 艳年月日西华大学毕业论文目录摘要,第 1章 绪论 ,11.1引言 ,11.2论文主要研究内容及研究意义,2第 2章 低碳钢与奥氏体不锈钢焊接性分析 ,32.1舍夫勒图分析 ,32.2低碳钢与奥氏体不锈钢的焊接性,4第 3章 低碳钢与奥氏体不锈钢异种钢焊接工艺, ,93.1焊接材料的选择 ,103.420钢与 1Cr18Ni9Ti焊接接头坡口设计 ,123.520钢与 1Cr18Ni9Ti焊接工艺 ,133.6本章小结 ,21第 4章 焊接接头金相分析及硬度

2、分析,224.1金相的制备 ,224.2金相组织分析 ,224.3焊接接头硬度分析 ,314.4本章小结 ,32第 5章 结论 ,33总结与体会 ,34致 谢,35参考文献 ,36西华大学毕业论文摘要通过力学性能测定、 SEM检测以及 EDS线扫描分析，分别观察了焊态及退火态碳钢不锈钢爆炸焊接复合板结合界面的显微结构， 研究了爆炸焊接形成的波状界面和界面间的过渡层。 结果表明：该碳钢不锈钢复合板的结合界面属于大波状结合界面， 这种大波状界面并未使复合板的力学性能出现明显的降低， 在爆炸焊接形成结合界面处出现了微观熔化现象，形成了一个宽度仅 5m左右的扩散过渡层。关键词 ：低碳钢，奥氏体不锈钢，

3、舍夫勒图，熔合比，异种钢的焊接I西华大学毕业论文AbstractBased on EDS linear scanning and SEM analysis, the mechanical properties and microstructure of as-welded and as-annealedstainless steel-carbon steel composite plates produced by explosive welding have been investigated. The wavy interface formed by the explosive weldi

4、ng and the transition layer have been measured. Theresults show that the “ large ” wavy interface occurs between stainless steel and carbon steel. But the mechanical properties of composite plate have not been significantlyreduced for this “ large wavy” i nterface. The interface has been micro-melte

5、d in the moment of explosive welding and diffusion layer of only 5 mthickness has been formed.Key words: Low carbon steel, Austenitic stainless steel, Schaeffler diagram, Penetration ratio, Welding of dissimilar steelII西华大学毕业论文第1章绪论1.1 引言现代结构中，不仅需要大量的同种材料进行焊接，同时也需要对相当数量的异种材料进行焊接。在工程及制造中采用异种材料的焊接结构，不

6、仅能满足不同工作条件对材质的不同要求，而且还能节约贵重金属材料，降低结构整体成本，充分发挥不同材料的优越性能。在某些情况下，异种材料结构的综合性能甚至超过单一的金属结构。因此，异种材料的焊接日益受到人们的重视，具有广阔的前景1 。奥氏体钢（ 1Cr18Ni9Ti ）在室温下为纯奥氏体或奥氏体 +少量铁素体组织 。它一般利用冷塑变形进行强化 , 其形变强化能力比铁素体型不锈钢要强 , 它的切削加工比较差 , 它的线膨胀系数比碳钢大约50%,而热导率比碳钢低 , 仅为其 1/3 左右 2 。碳钢又称碳素钢，是钢材产量中最多，运用最广的材料。船舶、车辆、桥梁、压力容器、矿山设备、石化装置、工业厂房、

7、民用建筑、农业机械、家用电器、工具、用具、餐具、甚至家俱等 , 无不大量使用。碳钢的焊接又是被焊接金属中占量最大、覆盖面最广的一种 , 也是全部钢材中经受这一加工占量最大、覆盖面最广的钢种。 碳钢是最容易焊接的金属 , 适用于碳钢的焊接方法很多 , 氧乙炔气焊、药皮焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、电阻焊、摩擦焊、热剂焊、钎焊等 , 几乎所有焊接方法都能适用36 。碳钢的焊接性主要取决于它的含碳量 , 通常锰和硅的作用不大。不过在焊接含锰量较高的碳钢, 则不能忽视锰对焊接性的影响 2,4。碳钢是以铁为基本成分、 含有少量碳 ( 不大于 1.3%)的铁碳合金。实际上 , 碳钢中

8、除以碳作主要合金元素外, 还有少量有益元素锰和硅锰其含量一般小于 1%,个别碳钢达到1.2%; 硅含量都在 0.5 以下。此外 , 碳钢中还有少量杂质元素硫和磷 , 每一种钢都限制其含量。碳含量在0.3% 0.6%之间的是中碳钢 ,45 钢含碳量在 0.42%0.50%之间 , 是优质碳素结构钢。它的室温时的平衡组织是铁素体(F)+ 珠光体 (P) 46。（注：参考文献引用举例： 2,4 224 ）奥氏体钢与珠光体钢在焊接过程中，特别是焊缝组织处在热处理或高温运行过程中，存在碳迁移，在低铬钢中产生脱碳层，在相邻一的高铬钢一侧产生增碳层。在高温下长时间的加热，脱碳层由于碳元素的减少，珠光体组织将

9、变为铁素- 1 -西华大学毕业论文体而被软化，同时促使脱碳层处的晶粒长大，沿熔合区生成一层粗的结晶层。增碳层中的碳除了溶入母材以外，剩余的碳元素则以铬的碳化物形态析出而使组织硬化 712 。- 2 -西华大学毕业论文第 2 章 低碳钢与奥氏体不锈钢焊接性分析2.1 舍夫勒图分析舍夫勒图图 2-1 为碳钢不锈钢爆炸焊接复合钢板界面处的电镜扫描微观形貌，可以看出，不锈钢与碳钢复合界面处，出现了特有的正弦波纹，呈明显的波状结合界面，周期波长约为 11.5mm，波高约 200m-400 m。试样界面处的微观形貌显示出其焊合质量良好，并无过熔现象，未发现爆炸焊接结合界面易出现的疏松空洞物，经超声波检测并

10、未发现明显裂纹及焊合不好的现象。图 2-1 爆炸焊接界面SEM 图图 2-2 *图在对爆炸焊接复合板进行清理校平后取样，检测了其强度、延伸率、冲击韧性等力学性能，结果见表2.1。 （注：此处要用句号“。”，不能用冒号“：”）表 2.1不锈钢 -碳钢复合板的力学性能参数表bs内弯曲角外弯曲角冲击韧性样品号(MPa)(MPa)(MPa)（ %）（）（）（ J/cm 2）14955615201818018081.324915375051918018085.3平均49354951318.518018083.3- 3 -西华大学毕业论文- 4 -西华大学毕业论文第5章结论通过对焊缝金相组织、硬度分析和结

11、合工艺推导综合分析得出结论如下：（1）经爆炸焊接试验制得的试样具有大的波状界面，其波长约为11.5mm，波高约 200m-400 m，过渡区域宽度约 5m，具有过渡区域宽度窄，焊接质量好的优点。（2）爆炸焊接复合板在经过退火处理后，碳钢发生了再结晶现象，晶粒变形产生的纤维状结构消失，生成了新的等轴晶粒，结合界面过渡层宽度未出现明显的扩大。（3）考虑在爆炸焊接过程中出现的微观熔化现象，二元坐标法分类应将爆炸焊归类为固相焊加压力熔化化学反应热这一类。- 5 -西华大学毕业论文总结与体会- 6 -西华大学毕业论文致谢。- 7 -西华大学毕业论文参考文献 1中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册 ( 第二卷材料的焊接). 北京 : 化学工业出版社 ,1992.131 132，302-303 2杜国华 . 实用工程材料焊接手册 . 北京 : 机械工业出版社 ,2004.215 216 3张应立 . 新编焊工实用手册 . 北京：金盾出版社， 2004.8