D406A钢的光纤激光-电弧复合焊接性能

对低合金超高强度钢（D406A）进行了光纤激光-电弧复合焊接,在最佳工艺参数条件下,研究了装配间隙对D406A焊接性能的影响.结果表明,装配间隙的最佳范围为0.6∽1.0 mm.另外在最佳工艺条件下,对焊缝形状、焊接接头组织、硬度及力学性能进行了研究.结果表明,焊缝金属可以分为电弧区、激光-电弧复合区及激光区,并且激光区与电弧区相比组织细小;3个区域的硬度分布最高值均出现在热影响区（HAZ）;经热处理后,焊接接头力学性能基本与母材相同.

基于ANSYS的D406A钢局部焊后热处理温度场计算机仿真研究

基于ANSYS大型有限元分析软件,建立了适合D406A钢圆筒构件焊后热处理有限元模型,对焊后热处理温度场进行了模拟,分析了加热过程中不同时间段焊接接头附近温度场分布情况,研究了加热宽度对相变区宽度的影响。结果表明,焊后热处理过程中,随着加热时间增加,高温区域扩大,轴向温度分布逐渐均匀,最高温度在焊缝区域,随着离焊缝中心距离增加温度逐渐降低;随着加热宽度的增加,焊缝中心最高温度明显提高,相变点以上温度区域宽度逐渐扩大,当加热宽度由10 mm提高至15 mm时增幅较大,继续增加宽度时增幅逐渐减小。

D406A高强钢焊接残余应力测试

采用小孔测试法,对D406A低合金高强钢钨极氩弧焊及不同热处理状态下的残余应力进行了测试研究。结果表明:D406A低合金高强钢钨极氩弧焊在焊缝及其附近会产生约460MPa的残余应力;采用650℃下保温10min的局部热处理是较为合理的工艺,可达到整体去应力退火的效果,而且可以避免焊接工件表面严重脱碳、降低焊接结构强度的危害。

D406A超高强度钢切削加工工艺研究

从化学成分、力学性能、热处理等方面论述了D406A超高强度钢难于切削加工的原因,同时在刀具材料、刀具几何角度、切削用量等方面,对D406A钢在热处理强化后的切削加工进行研究,初步解决了D406A钢的切削加工难题。

D406A钢热处理确认试样抗拉强度不合格原因分析

D406A钢确认试样热处理后抗拉强度不合格,利用化学成分、显微组织等方法对抗拉强度不合格原因进行了分析。结果表明:由于氮气保护装置失效,造成退火过程中确认试样出现脱碳,而脱碳是导致式确认试样抗拉强度不合格的主要原因。整改后有效防止退火脱碳,使生产顺利进行。

固体火箭发动机用D406A钢前连接件的加工工艺研究

介绍了固体火箭发动机用D406A钢前连接件的结构及组成,对其加工过程中存在的问题进行了分析,提出了相应的工艺措施,得到了合理的前连接件加工工艺方法,顺利实现了工件的批量生产。

D406A钢焊接工艺研究

对D406A钢的焊接工艺及焊接接头的机械性能进行了研究,通过采取严格控制环境温度及相对湿度,焊前严格清理,装配时使用内撑均匀加力,密点定位,加强层间清理,连续焊接等一系列工艺措施,焊接质量稳定,各项技术指标均符合设计技术条件,已形成了一套用于D406A材料的有效焊接工艺方法。

D406A钢电子束焊接头组织及性能分析

采用两种焊接规范对D406A钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行930℃油淬+300℃空冷回火的焊后调质处理,借助金相显微镜和扫描电镜对焊接接头显微组织、拉伸断口及相组成进行分析,并对接头进行室温拉伸性能测试和显微硬度测试。结果表明,该合金采用电子束焊,接头正背面成形良好,接头性能与氩弧焊接头性能相当。

热处理工艺对D406A钢切削性能的影响探讨

随着制造需求的变更,现有许多具备更优良性能,且颇有经济效益的新型的钢种替代了传统标准的工业钢材。其中,D406A钢便是我国自行研制主要应用于航空航天领域的一种新型超高强度钢,主要用于火箭发动机壳体等重要组件的制作。D406A超高强度钢(30Si2MnCrMoVE),其化学成分为决定该钢种可切削性的最主要因素,而D406A钢的切削加工工艺尚有待提高。本文则着眼于D406A相关特性,探讨热处理工艺对于该材料切削性能的影响以及对于热处理工艺的改进与完善,进一步通过验选出适合切削越高强度钢的刀具材料对提高此工序的效率及加工质量具有相当重大的意义。

热处理对D406A( 30SiMnCrMoVE)低合金超高强度钢熔接性能的影响

D406A(30Si2MnCrMoVE)钢是一种用途广泛的钢材,该低合金超高强度钢广泛应用于军工和航空领域,具有强度优异和韧性好等突出优点。D406A钢具有优异的性能,因此该物质已成为制备火箭发动机实心壳体的优良候选物质。本文研究了常规热处理后D406A钢熔接件的显微结构和力学性能。结果表明,不同状态下D406A钢的侧焊缝和热影响区结构以马氏体为主,经过退火和调质后,结构趋于均匀,晶粒更细。 D406A熔接退火钢的侧接头热影响区硬度最高,硬化倾向较大,容易产生裂纹。

D406A超高强度钢匹配焊接材料开发

基于D406A钢与20钢焊接过程冷裂纹的产生,从优化焊接材料角度出发,研制两种D406A氩弧焊用焊丝。通过降低碳含量,增加镍含量进行焊丝合金系的设计。采用金相组织、拉伸强度、冲击韧性以及冷裂纹敏感性测试来分析新焊丝的可行性。试验结果表明,新开发的两种焊丝焊接接头强度与原ER50-6焊丝相当,但是接头冲击韧性明显提高。原焊丝斜Y坡口冷裂纹敏感性测试中发现多条裂纹,而新研制的焊丝无裂纹产生。由此说明,新研制的焊丝在满足强度设计要求的前提下,有效降低了接头的冷裂纹敏感性,满足生产实际要求。

退火工艺对D406A钢微观组织及织构的影响

为了改善D406A钢的加工性能,通过显微组织观察和EBSD分析比较了退火温度和退火时间对D406A钢组织的影响。结果表明:退火温度为810℃和870℃时,D406A钢都发生完全再结晶,退火温度越高,形成的等轴晶粒尺寸越大;退火后,钢中晶粒以{111}面织构为主,退火温度升高有利于{111}面织构的增强;随着退火时间的延长,D406A钢形成等轴晶粒的尺寸增大,分布更均匀,主要在25~60μm;并且{111}面织构强度增高,{111}<110>织构百分含量增加,而{111}<112>织构百分含量减少。

大直径D406A钢圆筒旋压试验研究

简要介绍了大直径(φ1200mm)D406A钢圆筒旋压工艺试验过程,对旋压道次的安排及工艺参数的选择进行了工艺试验,最终摸索出了较佳的工艺参数,旋压出了合格的圆筒,对其它规格型号的圆筒旋压具有参考意义。

D406A钢高温氧化行为及其微观组织演变规律

目的改善D406A超高强度钢在锻造过程中氧化行为和组织粗化的问题。方法研究不同温度和保温时间下D406A钢的尺寸变化、质量损失率和氧化速率,通过金相显微镜观察其组织的变化。结果 D406A钢在1110 ℃及以下温度加热时,试样的尺寸与质量损失率与保温时间基本呈线性关系;D406A钢的氧化速率在60 min内不断降低,60 min后随保温时间趋于平稳;加热温度在1110 ℃以下,保温时间60 min以内时,试样可以获得较为细小的奥氏体晶粒。结论根据实验结果,确定了D406A钢加热时氧化速率和保温时间的关系,同时总结了其组织演变规律,为实际生产过程提供了理论依据。

热处理保护涂料对D406A钢焊接接头显微组织的影响

采用透射电镜分析了涂料保护调质处理后D406A钢焊接接头的微观组织,用扫描电镜观察了其拉伸断口形貌,并用电子探针分析了热处理保护涂料对基体材料主要合金元素成分的影响。结果表明,采用保护涂料调质处理后未发现涂料中的元素渗入基体,但在焊缝区及热影响区的马氏体板条被细化,板条上析出的碳化物弥散度增加,拉伸断口上韧窝的尺寸减小。

D406A钢薄壁圆筒旋压成形及热处理对其组织性能的影响

本文通过板料卷焊结合旋压成形的工艺方法,对D406A钢卷焊圆筒进行旋压工艺试验,获得了直径和壁厚符合设计要求的圆筒,但圆筒焊缝处出现多处环向裂纹。此外,通过研究不同热处理状态下旋压圆筒的机械性能,获得了圆筒环向、轴向及焊缝处环向方向的性能指标。

固体发动机D406A钢壳体支座角焊缝裂纹分析

通过试验分析及焊接过程仿真相结合的方式,系统分析了固体发动机D406A钢金属壳体支座焊接裂纹产生的原因。结果表明:D406A钢固体发动机金属壳体支座角焊缝熔合区组织主要是针状马氏体,相比其它区域,显微硬度最高,冲击韧性最低,淬硬性最大,是整个接头最薄弱的区域。由于该处同时为接头应力最集中的区域,增大了熔合区处开裂的敏感性,从而导致支座角焊缝沿熔合线开裂。

D406A钢错距旋压工艺参数选取方式分析

从旋轮的形状、旋轮进给比、旋压道次、壁厚减薄率和旋压力等对成形影响最大的工艺参数进行分析比较,论证了工艺参数的选取与旋压件精度之间的内在规律,提出了可行的选取方式。

D406A钢加工过程缺陷的早期发现和预防

研究了D406A超高强度钢应用于火箭发动机壳体中缺陷发生的形态,对缺陷发生的原因和机理进行了分析,提出了如何防止缺陷产生相应的解决措施。

D406A超高强度钢激光清理工艺分析

主要开展了固体火箭发动机用退火态D406A超高强度钢激光清理工艺试验与分析,为该材料焊接前表观氧化物的高效、高质量清理提供工程应用支撑。试验采用波长为1064 nm手持激光清理设备,结合激光功率、脉冲频率、扫描速度、扫描宽度等因素,以退火态D406A清理质量作为响应进行试验设计,得出材料所适宜的激光清理工艺参数,开展了激光清理后基材、焊接接头的材料组织、化学成分、力学性能试验对比分析,对材料的激光清理效果进行了综合评价与验证。实验表明,退火态D406A材料激光清理的最佳工艺参数为激光功率200 W、激光频率135 kHz、清理速度8 mm/s,清理后板料表面一致性好,清洁度可达到Sa 2.5级,满足后续焊接要求,材料力学性能满足工艺要求,对提高固体火箭发动机制造质量具有重要意义。