超薄不銹鋼激光焊接工藝及接頭性能研究
本文選題:光纖激光焊 + 超薄不銹鋼; 參考:《應(yīng)用激光》2017年03期
【摘要】:超薄不銹鋼在航天、醫(yī)療器械、日用品中的應(yīng)用日趨廣泛,對(duì)其激光焊接質(zhì)量也提出了更加苛刻的要求。由于材料很薄,易于汽化穿孔,要想得到連續(xù)、無(wú)燒穿的焊縫,關(guān)鍵是對(duì)參數(shù)的精確控制。采用光纖激光實(shí)現(xiàn)了0.2mm厚1Cr18Ni9Ti不銹鋼片的對(duì)接及搭接焊。研究了激光功率、焊接速度、離焦量、脈沖頻率、占空比等工藝參數(shù)對(duì)焊縫表面成形的影響規(guī)律,并對(duì)焊縫顯微組織及接頭力學(xué)性能進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,在連續(xù)焊模式下,即使采用非常小的熱輸入,也無(wú)法避免焊縫起始及收尾處出現(xiàn)的燒穿;脈沖焊模式下,熱輸入一定時(shí),采用低的脈沖頻率、占空比及焊接速度相比高的脈沖頻率、占空比及焊接速度可以有效減少單脈沖能量,從而避免焊縫在起始及收尾處的燒穿。在優(yōu)化的工藝參數(shù)下可得到表面成形良好、無(wú)燒穿的對(duì)接及搭接焊縫。焊縫中心區(qū)由柱狀晶與等軸晶組成,幾乎不存在熱影響區(qū),對(duì)接接頭抗拉強(qiáng)度可高于母材,搭接接頭經(jīng)拉剪測(cè)試斷于母材。
[Abstract]:Ultra-thin stainless steel has been widely used in aerospace, medical instruments and daily necessities. Because the material is very thin and easy to be vaporized and perforated, the key to obtain continuous, non-burn-through welds is to control the parameters accurately. The butt joint and lap welding of 1Cr18Ni9Ti stainless steel sheet with 0.2mm thickness have been realized by fiber laser. The effects of laser power, welding speed, defocus, pulse frequency and duty cycle on the weld surface forming were studied. The microstructure and mechanical properties of the joint were also investigated. The results show that even if very small heat input is used in the continuous welding mode, the burn-out at the beginning and the end of the weld can not be avoided, while in the pulse welding mode, the low pulse frequency is used when the heat input is fixed. The pulse frequency, duty cycle and welding speed with higher duty cycle and welding speed can effectively reduce the single pulse energy, thus avoiding the weld penetration at the beginning and the end. The butt and lap welds with good surface forming and no burn-through can be obtained under the optimized process parameters. The center of weld is composed of columnar crystal and equiaxed crystal, there is almost no heat affected zone, the tensile strength of butt joint can be higher than that of base metal, and the lap joint is broken by tensile and shear test.
【作者單位】: 上海航天設(shè)備制造總廠特種焊接中心;
【分類(lèi)號(hào)】:TG456.7
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本文編號(hào):2031401
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