利用光学金相显微镜OM和XRD研究了热处理对Q345B合金管***与性能的影响，利用SEM分析了合金拉伸断口形貌，测试了合金室温拉伸力学性能和硬度。

热处理改变了Q345B合金管中Mg2Si的形貌与分布，晶粒得到显著的细化，晶界网状析出物消除，热锻和热挤压后坯料晶粒大小分布均匀，合金管的***由α-Mg、共晶Mg2Si、共晶Mg2Sn三相组成，经480℃过固溶处理后，合金管中的Mg2Sn相基本溶解，而热轧后晶粒大小不一，在晶界及晶内都有第二相析出，呈弥散分布状态。首先从枝晶根部溶解的粒化模型，二次或三次枝晶根部表面的曲率大，同时β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中，在晶界周围聚集，而晶内比较稀散。β相对α相腐蚀的阻碍作用增加，而且合金中的铁含量并没有提高，热速处理显著细化了合金晶粒，β相的尺寸和间距变小，随着保温时间的延长，粗大的Mg2Si相得到少量球化。合金管的***中存在热裂纹和显微疏松缺陷，合金含铁量显著高，富集于固液界面前沿，阻碍α-Mg基体的自由长大，随保温时间的延长，TiC枝晶逐步溶断为秃枝

热处理过程中Mg2Sn相以弥散形式析出，平均晶粒尺寸由未变质合金的约140μm细化到约40μm，细小的Mg2Sn相弥散析出并使合金管板的硬度明显升高，在随后的时效过程中发生沉淀析出，从而细化合金管铸态***，明显提高合金的显微硬度，达到47.6 HV。

Q345B合金管在砂轮上磨削时产生的火花由根部火花，中部火花和尾部火花构成火花束。高温磨削颗粒形成的线条状轨迹称为流线。流线上明亮而又较粗的点称为节点。火花在爆裂时，产生的若干短线条称为芒线。芒线所组成的火花称为节花。随着碳含量的增加，在芒线上继续爆裂产生二次花、三次花不等。在芒线附近所呈现的明亮的小点称为花粉。

火花束的构成。由于Q345B合金管化学成分不同，流线尾部呈现不同形状的火花称为尾花。尾花有苞状尾花、狐尾状尾花、菊状尾花和羽状尾花。碳是钢铁材料火花的基本元素，也是火花鉴别法测定的主要成分。由于含碳量的不同，其火花形状不同。在砂轮磨削时，手感也由软而逐渐变硬。

①Q345B合金管火花束通常较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，无花粉。

②中碳钢火花東稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜色橙。

③高碳钢火花東较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，Q345B合金管，又分叉多且多为三次花，发光较亮。

在重型装备制造领域，超重超大型Q345B合金管的重量往往达数百吨，甚至更大。采用传统的整体制造方法存在风险大、成本高、运输和吊装难度大等缺陷，于是提出了重型承载结构的剖分一组合设计制造思想，即将无法制造的重型承载件剖分为若干子件，然后以某种连接方式组合成为一个整体，以降低制造难度。

剖分后各子件的制造难度大大降低，子件间的组合连接问题成为剖分一组合结构能否实现的核心问题。传统的Q345B合金管的连接方式为机械连接和冶金结合。前者在连接螺纹、键孔和销孔处产生应力集中区，易发生疲劳***；后者主要是焊接，大断面结枃的焊接质量控制及焊后热处理较为困难。***通过自然界中大量的坎合现象，提出了采用预应力坎合结构来解决剖分子件间的连接问题自然界中存在形形***的坎合现象。

例如，藤蔓植物爬墙虎通过向表面凹处生长，可以准确地生成一个表面轮廓并硬化，使得植物表面和其他表面形成互锁，并牢固地连接在一起；植物猪秧果实的表面有钩子状的***，钩子接触动物绒毛然后互锁，产生较为牢固的连接力；壁虎则是通过脚爪底部带有的200万根具有柔韧性的绒毛以及每根绒毛上的10万多根微刚毛和接触表面形成互锁，利用产生的连接力在玻璃或墙壁面上行走的。

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