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研究生:吳勇翰
研究生(外文):Yong-Han Wu
論文名稱:手工銲接運棒方式與銲道偏析現象之研究
指導教授:吳文方
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:偏析運棒方式手工銲接熱裂敏感性因子
外文關鍵詞:movement of arcmanual weldcrack susceptibility factorchemical segregation
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銲接屬於一種不穩定的製程,尤其是手工銲接部份,但是釵h重要機械構件仍然不可避免的需要手工銲接,然而由於銲接中的凝固過程快速,常易因偏析作用而引發凝固裂縫,而偏析行為也常導因於不同運棒方式所產生的熱累積效應,所以本研究的目的即在於利用光學顯微鏡( optical microscope, OM )、電子顯微鏡( scanning electron microscope, SEM )及能量散射儀( energy dispersive X-ray spectrometer, EDS )針對手工氬銲製程( Tungsten Inert Gas Arc Welding, TIG ),以穢溶P不穢楊熇堣ㄕP的運棒方式銲接兩組試片,從而觀察兩者的偏析趨勢及銲道晶粒大小,並比較其熱裂敏感性及強度上的差別。經觀察巨觀及微觀行為後,本研究結果發現以穢楔閬▽Z接的銲道由於熱累積較多、熱影響區面積較大,導致其銲道晶粒成長較巨,強度則較弱;但以兩種不同方式銲接所產生碳、硫、磷等有害物質的偏析趨勢則有一共通趨勢,即愈往銲道中央,其偏析成份愈高,且隨著走銲方向而降低;當然兩者也有一些不同,譬如說,以不穢楔閬▽Z接的熔融線附近,偏析成份有突然升高的情況;此外,穢溝Z接方式所得含氧量的範圍較大,以不穢楔閬〝珣o者則較集中。我們可以依據以上所得偏析含量計算出材料或構件的熱裂敏感性,本研究結果發現,因為冷卻速率的不同,以不穢楔閬▽Z接所得銲道橫斷面各位置的熱裂敏感性高於以穢楔閬▽Z接所得者,而在平行於銲道方向上之結果亦然。
誌謝..............................................i
中文摘要.........................................ii
Abstract........................................iii
目錄.............................................iv
表目錄...........................................vi
圖目錄..........................................vii
第一章前言........................................1
1.1 銲接程序......................................1
1.2 銲接與煉鋼....................................2
1.3 晶粒細化與偏析 ( segregation )................3
1.4 研究目的......................................4
第二章 文獻回顧...................................7
2.1 銲接冶金......................................7
2.1.1 銲道固化組織 ................................7
2.1.2 熱影響區相變態..............................8
2.2 銲接熱裂紋回顧 ................................9
2.2.1 銲接裂縫分類 ................................9
2.2.2 銲接熱裂縫..................................11
2.2.3 液化裂縫與延性降低裂縫 (熱影響區裂縫).......17
2.3 合金成份的影響 ................................18
第三章 實驗技術原理與方法.........................25
3.1 實驗理論......................................25
3.1.1 顯微分析技術 ................................25
3.1.2 固溶合金的不平衡固化---偏析.................26
3.1.3 熱裂敏感性評估..............................28
3.2 實驗方法與步驟 ................................28
3.2.1 實驗材料與銲接方式..........................28
3.2.2 銲件的切割方式..............................29
3.2.3 巨觀及金相觀察..............................30
3.2.4 SEM及成分偏析觀察...........................30
3.2.5 兩組不同試片編號說明........................30
3.3 評估方法......................................31
3.3.1 晶粒尺寸的量測..............................31
3.3.2 熱裂敏感性之計算............................32
第四章 實驗分析與結果.............................43
4.1 顯微組織分析..................................43
4.1.1 銲道巨觀與微觀組織分析......................43
4.1.2 晶粒尺寸計算 ................................44
4.1.3 夾雜物對顯微組織的影響......................45
4.2 化學成份偏析結果..............................45
4.2.1 銲道橫斷面方向偏析結果......................46
4.2.2 平行銲道方向偏析結果........................49
4.2.3 兩組試片硬度的比較..........................50
4.3 結論..........................................50
第五章 建議與未來工作............................109
5.1 建議.........................................109
5.2 未來工作.....................................109
參考文獻.........................................111
參考文獻
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