【摘 要】
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摘要：本文以M42/X32双金属带锯为研究对象,利用ANSYS对其电子束焊接过程温度场进行有限元模拟,研究了焊接电子束流和焊接速度大小对焊接温度场的影响,设计并验证了最佳焊接工
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摘要：本文以M42/X32双金属带锯为研究对象,利用ANSYS对其电子束焊接过程温度场进行有限元模拟,研究了焊接电子束流和焊接速度大小对焊接温度场的影响,设计并验证了最佳焊接工艺。采用OA、SEM、TEM.高温金相、DSC、XRD、拉伸实验、硬度测试等手段对双金属带锯淬火及回火后的组织和性能进行研究,设计了合适的淬火及回火工艺,研究了焊接接头在设计的热处理过程中的组织及性能演变规律,结果表明：(1)当焊接电子束流Ib从10mA增至30mA,或焊接速度V从0.5m/min增至8m/min时,焊接温度场分布趋于均匀。Ib=20mA, V=2m/min模拟条件下,得到的焊缝形貌理想。焊接实验结果与模拟结果符合良好,焊缝宽度计算误差为-3%-1.5%。(2)800℃/4h等温退火+1200℃/5min淬火处理后,齿材M42具有硬度最大值997HV。800℃/4h等温退火+1200℃/5min淬火+620℃/4min/3次回火处理后,M42中析出大量细小的二次碳化物M2C,残余奥氏体量为3.6%,具有硬度最大值1014HV；背材X32硬度为375HV,抗拉强度为1005MPa,伸长率为13.2%。(3)焊后焊缝组织为铸态组织,焊接接头硬度值大于母材,焊缝中心硬度最大,为811HV.800℃/4h等温退火+1200℃/5min空冷淬火+620℃/4min/3次回火处理后,焊缝析出大量细小的M23C6和M2C二次碳化物,焊接接头平均硬度值为908HV。焊接接头热处理后的杨氏模量(200GPa)高于焊接态的值(176GPa)。
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