D406A鋼焊接構件梯度熱處理工藝及力學性能預報.pdf

1、本文探究了D406A鋼原始態(tài)、焊態(tài)及傳統(tǒng)熱處理后D406A鋼焊接構件的組織結構和力學性能，對比分析了梯度熱處理（空間梯度循環(huán)淬火+時間梯度熱處理）對焊接構件組織和力學性能的影響，其中空間梯度循環(huán)淬火熱處理為僅對構件焊縫區(qū)進行的處理，時間梯度熱處理為對構件整體進行的處理。并且以梯度熱處理工藝參數(shù)及拉伸力學性能測試結果為數(shù)據(jù)源，構建人工神經網(wǎng)絡模型實現(xiàn)對焊接構件拉伸力學性能的預測。
　　通過金相顯微鏡及掃描電子顯微鏡觀測熱處理后焊接構

2、件顯微結構及拉伸斷口形貌。通過XRD鑒定不同熱處理后焊接構件所含物相。通過CMT5305型電子萬能試驗機和HV-5型顯微維氏硬度計進行力學性能測試。通過MATLAB軟件進行人工神經網(wǎng)絡創(chuàng)建、訓練和預測。
　　研究結果表明，D406A鋼原始態(tài)組織為粒狀珠光體。焊態(tài)下構件焊縫區(qū)為馬氏體相，結構較粗大且不均勻，母材區(qū)為粒狀珠光體相，組織結構狀態(tài)最佳，熱影響區(qū)組織結構相對較復雜?？臻g梯度循環(huán)淬火熱處理能有效的細化焊接構件焊縫區(qū)組織，并影響

3、后續(xù)熱處理后焊接構件焊縫區(qū)組織狀態(tài)。傳統(tǒng)熱處理及梯度熱處理后焊接構件組織中皆主要為馬氏體相，但XRD結果顯示梯度熱處理后焊接構件中存在一定量的奧氏體相。
　　傳統(tǒng)熱處理后焊接構件的抗拉強度能達到1730MPa，延伸率能僅為9.3％。梯度熱處理后構件延伸率最高可以達到13.67%，但抗拉強度降至1546MPa。不同熱處理后，拉伸斷口都存在較多韌窩，斷裂機制均為微孔聚集型斷裂，但梯度熱處理后拉伸斷口韌窩更深而且分布較均勻。焊態(tài)下，母材

4、區(qū)硬度值小于焊縫區(qū)及熱影響區(qū)硬度值。經過傳統(tǒng)熱處理或梯度熱處理后，母材區(qū)硬度值最高，焊縫區(qū)硬度值最低。而經過梯度熱處理后，焊接構件整體硬度值低于經過傳統(tǒng)熱處理后焊接構件整體硬度值。
　　基于梯度熱處理后焊接構件拉伸力學性能測試結果，構建 BP神經網(wǎng)絡模型。關于抗拉強度及延伸率的BP網(wǎng)絡訓練結果均良好，相關性可以達到0.999和0.999，能較好的逼近訓練數(shù)據(jù)源中梯度熱處理工藝參數(shù)與焊接構件力學性能之間的映射。通過BP網(wǎng)絡得到其抗拉