本文選題：激光焊接 + 拼焊板�。� 參考：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：焊接接頭的力學(xué)性能決定了焊接件后續(xù)的加工性能和使用性能。焊接過程的特殊性,導(dǎo)致焊接后焊縫及其附近區(qū)域組織和性能發(fā)生變化,這些變化最終將對焊接接頭的綜合力學(xué)性能產(chǎn)生影響。其次,由于薄板焊接時自身發(fā)生屈曲,導(dǎo)致薄板發(fā)生波浪變形,即便是像激光焊接那樣的高能量密度焊接方法也無法避免。薄鋼板激光拼焊技術(shù)具有節(jié)省材料、焊接方便、設(shè)計靈活等優(yōu)點,在制造業(yè)尤其在汽車業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。目前,對不等厚薄板激光拼焊的需求日趨增加,但對該類板材焊接過程中的變形行為及焊接接頭力學(xué)行為特征的認(rèn)識仍然不足。本課題實驗研究了不等厚薄板的激光對接拼焊板的力學(xué)性能,并結(jié)合有限元方法重點考察焊接件中存在的應(yīng)力、應(yīng)變及對變形的影響規(guī)律。首先,研究了厚度為1.7mm的HC340LAD+Z板和厚度為2.6mm的HSLA340+Z板激光對接拼焊板的焊接接頭微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能;然后,建立了焊接熱源模型,結(jié)合實驗結(jié)果驗證了熱源模型的可靠性,緊接著考察了焊接過程對焊接熱敏區(qū)分布的影響;最后,研究了激光焊接不等厚板的變形行為及形成機(jī)制。研究結(jié)果表明:1)不等厚薄板的激光對接焊接成型性良好,焊縫整體過渡平滑、外觀美觀。焊縫處主要由粗大板條狀馬氏體構(gòu)成,其中主要夾雜著細(xì)小針狀鐵素體和粒狀碳化物。熱影響區(qū)內(nèi)主要由珠光體構(gòu)成,且相比于母材組織細(xì)化明顯。激光焊接接頭強度高于母材,焊縫具有一定的塑性變形能力;2)所建立的3D高斯熱源模型符合該激光焊接熱源,而且通過優(yōu)化工藝參數(shù)使焊接熱敏現(xiàn)象得到控制,改善了焊接接頭的機(jī)械性能;3)在不等厚板的焊接過程中,受板厚尺度因素的影響導(dǎo)致焊縫區(qū)靠近厚板側(cè)上、下表面的溫差較大,以至于厚板側(cè)上、下表面的應(yīng)力差較大,最終,導(dǎo)致厚板發(fā)生了更大程度的變形。
[Abstract]:The mechanical properties of welded joints determine the processing performance and service performance of welded parts. The particularity of the welding process leads to the changes of the microstructure and properties of the weld and its adjacent areas after welding. These changes will eventually affect the comprehensive mechanical properties of the welded joints. Secondly due to the buckling of the thin plate during welding the wave deformation of the thin plate is caused even the high energy density welding method such as laser welding cannot be avoided. Laser welding technology for thin steel plate has the advantages of saving material, convenient welding, flexible design and so on. It is widely used in manufacturing industry, especially in automobile industry. At present, the demand for laser welding of unequal thickness and thin plate is increasing day by day, but the understanding of deformation behavior and mechanical behavior of welded joint in the welding process of this kind of plate is still insufficient. In this paper, the mechanical properties of laser butt welded plate with different thickness and thin plate are studied experimentally, and the stress, strain and its influence on deformation of welded parts are investigated with finite element method. Firstly, the microstructure and mechanical properties of laser butt welded HC340LAD Z plate with thickness of 1.7mm and HSLA340 Z plate with thickness of 2.6mm are studied, and then the model of welding heat source is established, and the reliability of the model is verified by the experimental results. Then the influence of welding process on the distribution of welding heat sensitive zone is investigated. Finally, the deformation behavior and formation mechanism of laser welded unequal thickness plate are studied. The results show that the laser butt welding of different thickness and thin plate is good, the overall transition of weld is smooth, and the appearance is beautiful. The weld is mainly composed of coarse strip martensite with fine acicular ferrite and granular carbides. The heat affected zone is mainly composed of pearlite, and the microstructure is more fine than that of the base metal. The 3D Gao Si heat source model based on the laser welding joint strength is higher than the base metal, and the welding seam has a certain plastic deformation ability. The 3D Gao Si heat source model accords with the laser welding heat source, and the welding heat sensitivity is controlled by optimizing the process parameters. The mechanical properties of welded joints have been improved. During the welding process of unequal thickness plates, the influence of plate thickness scale factors leads to the large temperature difference between the weld zone near the thick plate side and the lower surface, so that the stress difference between the upper side and the lower surface of the thick plate side is great, and finally, Resulting in a greater degree of deformation of the thick plate.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG456.7

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