CO2激光焊由于具有良好可控性、功率高、光束質(zhì)量高和使用壽命長的優(yōu)點受到人們廣泛的采用。本文選用2mm厚的DCO1冷軋鋼板,打孔后和4mm直徑的3Cr13圓柱進(jìn)行窄間隙配合,用2.5KW功率、0.8mm/s焊接速度、光斑直徑為0.5mm的CO2激光進(jìn)行焊接。焊接后組織顯示,顯微組織在各個形成區(qū)都各不相同,通過觀察發(fā)現(xiàn),熔合區(qū)的組織主要為柱狀晶,且形態(tài)為狹長狀。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),柱狀晶是沿著熔合區(qū)到焊縫中心的方向上生長的,在3Cr13/DC01焊縫中心區(qū)的組織為微小的等軸晶。XRD物相分析結(jié)果顯示焊縫區(qū)域主要由鉻錳硅構(gòu)成,焊縫區(qū)還有一定量的CrMn3,CrMn3具有較高的硬度以及良好的耐磨性能,提高材料的綜合性能。力學(xué)性能試驗包括硬度試驗、破壞斷口試驗,硬度結(jié)果顯示焊縫處的顯微硬度介于母材顯微硬度之間,這是因為3Cr13母材組織為馬氏體,而焊縫組織為珠光體+馬氏體,珠光體具有良好的韌性,珠光體的存在使得硬度降低,但是韌性相應(yīng)的增加。焊縫區(qū)的硬度顯示的不均勻,這是由于馬氏體的分布不均勻造成的;破壞試驗的掃描斷口分析結(jié)果顯示焊縫區(qū)的斷裂機制主要呈現(xiàn)解理斷口特征,母材則呈現(xiàn)韌窩斷口特征。采用ANS...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 激光焊接技術(shù)
        1.2.1 激光焊接原理
        1.2.2 激光器的分類
    1.3 3Cr13和DC01鋼板激光焊接的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 異種金屬焊接存在的問題
        1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 數(shù)值模擬在焊接中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與理論基礎(chǔ)
        1.4.1 焊接數(shù)值模擬溫度場的研究進(jìn)展與理論基礎(chǔ)
        1.4.2 焊接應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值模擬的研究進(jìn)展與理論基礎(chǔ)
    1.5 ANSYS有限元模擬軟件的介紹
    1.6 課題主要研究內(nèi)容及意義
    1.7 本章小結(jié)
第2章 實驗材料和方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 實驗方法與接頭組織性能分析
        2.3.1 焊前準(zhǔn)備
        2.3.2 焊前過程
        2.3.3 焊縫外表面形態(tài)分析
        2.3.4 焊縫輪廓形貌及組織分析
        2.3.5 掃描電子顯微鏡組織分析
        2.3.6 成分和物相分析
        2.3.7 硬度分析
        2.3.8 拉伸性能及端口分析
        2.3.9 有限元數(shù)值模擬方法分析溫度場及應(yīng)力場
    2.4 本章小結(jié)
第3章 3Cr13/DCO1焊縫顯微組織及力學(xué)性能分析
    3.1 3Cr13馬氏體不銹鋼激光焊接焊縫組織分析
        3.1.1 3Cr13母材組織分析
        3.1.2 DCO1鋼母材組織分析
        3.1.3 焊縫區(qū)組織分析
    3.2 物相分析
    3.3 3Cr13/DC01焊縫力學(xué)性能分析
        3.3.1 3Cr13/DC01焊縫顯微硬度分析
        3.3.2 焊接接頭的剪切強度分析
        3.3.3 焊接接頭的斷口分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 3Cr13/DC01激光焊接溫度場模擬及分析
    4.1 溫度場的計算
        4.1.1 模型的建立
        4.1.2 建立熱源模型
        4.1.3 邊界條件的加載
        4.1.4 溫度場分布情況及計算結(jié)果
    4.2 焊接應(yīng)力計算
        4.2.1 激光焊接應(yīng)力分析模型的建立
        4.2.2 初始條件和邊界約束條件
        4.2.3 焊接過程中應(yīng)力場的計算與分析
        4.2.4 受載荷沖擊下的應(yīng)力場的分布與結(jié)果計算
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 溫度場命令
附錄2 應(yīng)力場命令
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文目錄
致謝



本文編號：4016811