窄間隙激光填絲焊技術作為一種高能束的焊接方法,因為其材料填充少、焊后變形小、焊縫深寬比大、熱影響區(qū)窄等優(yōu)點,在國內外引起了廣泛關注。由于窄間隙激光填絲焊過程中激光既要用來熔化母材,又要用來熔化焊絲,焊絲的熔覆效率受到一定限制。如果在焊接過程中采用熱絲設備對焊絲進行預加熱,減少焊絲熔化過程中對激光熱源的依賴,這將大幅度提高熔敷效率,有助于焊接過程的進行。本文針對橋梁用低合金高強鋼厚板,開展了窄間隙激光填熱絲焊焊接工藝研究,通過高速攝影的方法觀察了激光填熱絲焊過程中熔滴過渡的行為,揭示了不同焊接工藝參數(shù)對熔滴過渡的影響規(guī)律。通過改變激光功率、加熱電流、焊接速度、送絲速度、離焦量等工藝參數(shù)在平板上進行了堆焊和在窄間隙坡口內進行了單道焊接,研究了不同工藝參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律,并得到了優(yōu)化后的焊接工藝窗口。利用優(yōu)化后的工藝參數(shù)焊接了40mm厚的Q420qE鋼,并對焊接接頭的組織和力學性能進行了分析。研究結果表明:隨著激光功率的增大,熔滴過渡的形式由鋪展過渡轉變?yōu)橐簶蜻^渡。隨著送絲速度的增大,熔滴過渡的形式從液橋過渡轉變?yōu)殇佌惯^渡,當送絲速度達到12m/min時,焊絲在坡口內左右擺動,使焊接穩(wěn)... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 厚板的焊接方法
    1.3 厚板的激光焊接
    1.4 窄間隙激光填熱絲焊接技術
        1.4.1 窄間隙激光填熱絲焊的特點
        1.4.2 窄間隙激光填熱絲焊存在的問題
    1.5 厚板窄間隙激光填熱絲焊國內外研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究內容及方法
第2章 試驗材料、設備及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 焊接設備
        2.2.1 IPG光纖激光器
        2.2.2 焊接機器人和Fronius焊機
        2.2.3 熱絲電源
        2.2.4 高速攝影裝備
    2.3 分析設備
        2.3.1 焊縫宏觀形貌、微觀組織觀察
        2.3.2 拉伸、沖擊、彎曲性能測試
        2.3.3 維氏硬度測試
    2.4 研究方法
第3章 窄間隙激光填熱絲焊熔滴過渡行為研究
    3.1 前言
    3.2 焊接工藝參數(shù)對窄間隙坡口內熔滴過渡行為的影響
        3.2.1 激光功率對熔滴過渡行為的影響
        3.2.2 送絲速度對熔滴過渡行為的影響
        3.2.3 焊接速度對熔滴過渡行為的影響
        3.2.4 光絲交匯點高度對熔滴過渡行為的影響
        3.2.5 加熱電流對熔滴過渡行為的影響
    3.3 本章小結
第4章 厚板窄間隙激光填熱絲焊焊接工藝研究
    4.1 平板堆焊條件下的激光填熱絲焊焊接工藝參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 干伸長對焊縫成形的影響
        4.1.2 激光功率對焊縫成形的影響
        4.1.3 焊接速度對焊縫成形的影響
        4.1.4 送絲速度對焊縫成形的影響
        4.1.5 離焦量對焊縫成形的影響
        4.1.6 加熱電流對焊縫成形的影響
    4.2 窄間隙坡口內激光填熱絲焊焊接工藝參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 激光功率對窄間隙焊縫成形的影響
        4.2.2 焊接速度對窄間隙焊縫成形的影響
        4.2.3 送絲速度對窄間隙焊縫成形的影響
        4.2.4 離焦量對窄間隙焊縫成形的影響
        4.2.5 加熱電流對窄間隙焊縫成形的影響
        4.2.6 試驗工藝參數(shù)窗口的優(yōu)化
    4.3 本章小結
第5章 Q420q E鋼窄間隙激光填熱絲焊接頭微觀組織及力學性能
    5.1 40mm Q420qE鋼窄間隙激光填熱絲焊接頭成形
    5.2 40mm Q420qE鋼窄間隙激光填熱絲焊焊接接頭微觀組織
        5.2.1 焊接接頭母材微觀組織
        5.2.2 焊接接頭焊縫微觀組織
        5.2.3 焊接接頭熱影響區(qū)微觀組織
    5.3 40mm Q420qE鋼窄間隙激光填熱絲焊焊接接頭力學性能
        5.3.1 焊接接頭拉伸試驗
        5.3.2 焊接接頭彎曲試驗
        5.3.3 焊接接頭沖擊試驗
        5.3.4 焊接接頭硬度試驗
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2920599