激光沖擊焊接工藝可以實現(xiàn)微小尺度金屬箔板之間的連接,焊接后幾乎不存在熱影響區(qū),焊接可靠穩(wěn)定。本文通過實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對激光沖擊焊接Ti/SS、Cu/Al/Cu金屬箔板的焊接試樣表面形貌、焊接界面微觀結(jié)構(gòu)、焊接接頭機械性能、界面波形成機理等方面進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:首先,開展了激光沖擊焊接Ti/SS金屬箔板實驗研究。利用光學顯微鏡對焊接試樣的表面形貌進行了觀察,結(jié)果表明:當激光脈沖能量較大時,復板表面容易出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象,當飛行距離較大時,復板表面可能會出現(xiàn)破裂現(xiàn)象,當選擇合適的激光脈沖能量和飛行距離時,復板可以獲得良好的表面質(zhì)量;通過SEM對焊接界面的波形進行了觀測與分析,研究表明:增大激光脈沖能量或者飛行距離,焊接界面的波形均從平直狀過渡到微波狀,最終轉(zhuǎn)變成波狀,復板與基板之間的機械互鎖程度隨之提高;EDS分析顯示焊接界面發(fā)生了微量的元素擴散,并沒有金屬間化合物生成;使用納米壓痕儀測量了焊接界面附近區(qū)域的硬度,研究發(fā)現(xiàn):隨著測試點與焊接界面距離的增大,測量所得的硬度值隨之減小;通過電子萬能試驗機對焊接試樣進行了拉伸剪切測試,結(jié)果表明:增大激光脈沖能量或者飛... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

通過微焊接工藝得到的微器件Fig.1.1Micro-devicesobtainedbymicroweldingprocess目前，微焊接工藝主要包括微型激光焊[7,8]

圖 1.2 爆炸焊接原理圖[15]Fig.1.2 Schematic diagram of explosive welding[15]炸焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀種發(fā)展相對成熟的高速沖擊焊接工藝，爆炸焊接技術(shù)目前屬或者合金組合的焊接[18]，在船舶、核能和航空等領(lǐng)域得對爆炸焊接的首次記載可以追溯到第一次世界大戰(zhàn)時期，爆的炸藥加速撞擊另一個目標金屬后可以形成有效的金屬十世紀中葉，學者們才開始對爆炸焊接進行了理論和實驗 等人[21]在 1962 年對該技術(shù)申請了專利。采用爆炸焊接技術(shù)料的焊接，如 Cu/Cu[22]、steel/steel[23]、Al/Cu[24]、Al/steel[ass[26]、Al/Cu/Al[27]、Ti/Al/Mg[28]、steel/Cu/Ti/Al[29]等。炸焊接工藝參數(shù)研究r 等人[30]在爆炸焊接鋼件時研究了工藝參數(shù)對結(jié)合界面形貌

電磁脈沖焊接技術(shù)是近年來隨著輕量化結(jié)構(gòu)制造需求的提高而迅速興起的一種高速沖擊焊接工藝。目前，電磁脈沖焊可以實現(xiàn)多種材料的板狀金屬或者管狀工件的連接[51]。圖 1.3 所示為電磁脈沖焊接的原理圖。典型的電磁脈沖焊接裝置主要由兩個單元組成，如圖 1.3(b)所示。第一個單元是電脈沖發(fā)生器，由一個電源和一組電容器組成，電容器中儲存大量的電能(大約幾 kJ)，可以為焊接持續(xù)提供電力。第二個單元是工作臺，工作臺主要由線圈組成，可以把電脈沖發(fā)生器發(fā)出的電流轉(zhuǎn)化成一個脈沖磁場。開始焊接前，將待焊接工件(圖中分別為空心管和實心管)放入線圈內(nèi)部。根據(jù)電磁感應原理，當初入電流流過線圈時會形成感應磁場，空心管在感應磁場的作用下形成渦流電流，渦流電流的方向與初入電流的方向相反。根據(jù)洛倫茲力定律，渦流電流與感應磁場相互作用產(chǎn)生洛倫茲力，洛倫茲力推動空心管與實心管發(fā)生高速碰撞，二者之間最終實現(xiàn)了焊接。電磁脈沖焊接的工藝參數(shù)主要包括材料的表面處理、放電電壓、初始氣隙、放電能量等。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]Johnson-Cook本構(gòu)模型和Steinberg本構(gòu)模型的比較研究[D]. 彭建祥.中國工程物理研究院 2006



本文編號：3319556