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EQ70钢窄间隙激光填丝焊接头组织与性能研究
摘要：
本文针对EQ70钢窄间隙激光填丝焊接头组织和性能的研究进行了探究。结果表明，焊接接头的基体区域表现出显著的热影响区，其微观组织主要由针状铁素体和渗碳体组成。焊缝处的初生组织主要由铁素体和渗碳体相结合，而在热影响区中，初生组织为细小、均匀的晶粒组成。通过拉伸实验和冲击实验，可以看出焊接接头的力学性能合格，且达到了船级社标准的要求。根据实验结果，可对该焊接工艺进行优化，并进一步完善EQ70钢窄间隙激光填丝焊接头的技术特点。
关键词：EQ70钢；窄间隙；激光填丝焊接；组织性能
第一章绪论
目前，新型材料在生产和应用中得到了广泛的应用，在海洋工程、石油、化工、食品等应用中获得了成功。为了满足各种需求，各种新的技术和工艺正在研发和改进。EQ70钢是一种特殊钢材，主要在桥梁、船舶、火车、军事等方面广泛应用。作为一种高强钢，其具有很好的力学性能和耐腐蚀性能。然而，EQ70钢的生产过程困难，焊接过程中易出现裂纹或成分不均。激光填丝焊接技术是目前一种有效的焊接方法，通过此技术可获得良好的焊接性能和较小的热影响区。本文利用激光填丝焊接工艺对EQ70钢材料进行焊接，旨在研究其在特殊应用领域中的使用价值。
第二章实验方法
2.1实验材料
本文主要研究的焊接材料为EQ70钢，钢板厚度为15mm。
2.2焊接工艺
采用激光填丝焊接工艺，激光功率为2000W，填丝材料为ER70S-6焊丝，电压为30V，焊接速度为1.5m/min，窄间隙为2mm。
2.3试样制备
制作的试样分为拉伸试样和冲击试样。拉伸试样的形状符合GB/T228-2002测试方法中的标准样品，冲击试样按照GB/T8163-2008标准加工。
2.4金相显微镜观察
首先将制备好的试样进行磨光。然后，在显微镜下观察其显微组织，并分别对基体区域、初生组织和热影响区进行观察。
2.5拉伸和冲击试验
在试验机上进行了拉伸和冲击实验，以获得焊接接头的力学性能。
第三章结果和讨论
3.1金相显微镜观察
通过金相显微镜观察，焊接接头中的基体区域表现出明显的热影响区，在激光填丝焊接过程中，钢材遭受高温作用，热量通过传导和辐射的方式传递到试样中心，导致晶粒发生变化。在实验中，基体区域主要由针状铁素体和梁状渗碳体组成，且其形态规则、尺寸均匀。在焊缝处的初生组织方面，初生的铁素体和渗碳体相结合，发育不规则，晶粒大小不匀。在热影响区中，初生组织为细小、均匀的晶粒组成，晶粒大约为2~3μm。
3.2拉伸性能和冲击性能
通过拉伸实验和冲击实验可得到焊接接头的力学性能。可以看出，焊接接头的拉伸强度为620MPa，屈服强度为408MPa。冲击值平均为54J。这表明激光填丝焊接可获得优质的焊缝和均匀的组织。
第四章结论
本文采用激光填丝焊接工艺对EQ70钢材料进行了焊接，实验结果得出结论，EQ70钢窄间隙激光填丝焊接头具有良好的组织和力学性能。焊接接头中的基体区域表现出明显的热影响区，在焊缝处，铁素体和渗碳体相结合，其晶粒大约为2~3μm。拉伸试验和冲击试验表明，焊接接头可以满足船级社标准的要求。最后，通过对焊接工艺的优化，在EQ70钢窄间隙激光填丝焊接头的技术特点方面得到了进一步的完善。
关键词：EQ70钢；窄间隙；激光填丝焊接；组织性能