發(fā)布時(shí)間：2019-09-09 19:12

【摘要】：采用水下局部干法激光焊接技術(shù)對1mm厚SUS304不銹鋼進(jìn)行了焊接試驗(yàn),重點(diǎn)分析了水深及保護(hù)氣體流量對焊縫成形與力學(xué)性能的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過適當(dāng)?shù)乃钆c保護(hù)氣體流量匹配,可以獲得成形良好、剪切拉伸強(qiáng)度與母材相當(dāng)?shù)暮缚p.在水深一定時(shí),隨著氣體流量的增加,焊縫熔寬變寬,熔深變淺,深寬比減小.在氣體流量一定時(shí),隨著水深的增加,焊縫熔深和熔寬也表現(xiàn)出類似的變化規(guī)律.與普通激光焊接相比,水下激光焊接改變了焊縫的散熱方向以及散熱速度,因此同一焊接工藝參數(shù)下,水下激光焊接的熔深變淺,熔寬變寬.
【圖文】：

ＳＵＳ３０４不銹鋼尺寸為７５ｍｍ×７５ｍｍ×１ｍｍ，接頭形式為對接接頭．所采用的保護(hù)氣體是純度為９９．９９９％的氬氣．表１為ＳＵＳ３０４的化學(xué)成分含量．表１ＳＵＳ３０４不銹鋼化學(xué)成分含量百分比Ｔａｂ．１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＳＵＳ３０４ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＣｕＮ０．０４０．３３１．１６０．０３４０．００２１８．０３８．０１０．１０２３０．０３８６試樣經(jīng)金相砂紙打磨、無水乙醇清洗和烘干后，采用如圖１所示的設(shè)備進(jìn)行水下激光焊接．焊接時(shí)噴嘴隨著激光光束的移動而移動．所采用的焊接工藝參數(shù)如表２所示．采用１０ｇＦｅＣｌ３＋３０ｍｌ鹽酸＋１２０ｍｌ水配成的腐蝕劑進(jìn)行腐蝕．在金相顯微鏡（ＯｌｙｍｐｕｓＧＸ５１）上進(jìn)行熔寬、熔深及顯微組織的觀察．拉伸試樣從試驗(yàn)板材上按照圖２所示位置及尺寸采用線切割加工獲得，拉伸試驗(yàn)在萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)（ＣＳＳ－４４１００型）上進(jìn)行，為了提高檢測的準(zhǔn)確性，每個(gè)工藝參數(shù)下的拉伸試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行３次．表２水下激光焊接試驗(yàn)參數(shù)Ｔａｂ．２Ｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ水深／ｍｍ保護(hù)氣體流量／（Ｌ·ｍｉｎ－１）焊接功率／ｋＷ焊接速度／（ｍｍ·ｍｉｎ－１）離焦量／ｍｍ０、１０、３０、５０１０、１５、２０、２５１．２３６０＋１圖１激光水下焊接示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ圖２拉伸試件截取及尺寸圖（ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｄｉｍ

ｓｓｔｅｅｌＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＣｕＮ０．０４０．３３１．１６０．０３４０．００２１８．０３８．０１０．１０２３０．０３８６試樣經(jīng)金相砂紙打磨、無水乙醇清洗和烘干后，采用如圖１所示的設(shè)備進(jìn)行水下激光焊接．焊接時(shí)噴嘴隨著激光光束的移動而移動．所采用的焊接工藝參數(shù)如表２所示．采用１０ｇＦｅＣｌ３＋３０ｍｌ鹽酸＋１２０ｍｌ水配成的腐蝕劑進(jìn)行腐蝕．在金相顯微鏡（ＯｌｙｍｐｕｓＧＸ５１）上進(jìn)行熔寬、熔深及顯微組織的觀察．拉伸試樣從試驗(yàn)板材上按照圖２所示位置及尺寸采用線切割加工獲得，拉伸試驗(yàn)在萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)（ＣＳＳ－４４１００型）上進(jìn)行，為了提高檢測的準(zhǔn)確性，每個(gè)工藝參數(shù)下的拉伸試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行３次．表２水下激光焊接試驗(yàn)參數(shù)Ｔａｂ．２Ｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ水深／ｍｍ保護(hù)氣體流量／（Ｌ·ｍｉｎ－１）焊接功率／ｋＷ焊接速度／（ｍｍ·ｍｉｎ－１）離焦量／ｍｍ０、１０、３０、５０１０、１５、２０、２５１．２３６０＋１圖１激光水下焊接示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ圖２拉伸試件截取及尺寸圖（ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｔｅｎｓｉｌｅ－ｓｈｅａｒｓａｍｐｌｅ（ｍｍ）２結(jié)果與討論２．１工藝參數(shù)對焊縫熔寬、熔深的影響表３為水深及保護(hù)氣體流量對焊縫熔深及熔寬的影響．可以發(fā)現(xiàn)，在相同的水深條件下，隨著保護(hù)氣體流量的增加，焊縫的熔寬均有不同程度的增加，這是因?yàn)楸Ｗo(hù)氣體流量增加，，使得噴嘴內(nèi)的氣壓升
【作者單位】： 天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院天津市現(xiàn)代連接技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51275342)資助
【分類號】：TG456.7

【共引文獻(xiàn)】

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3 許飛;鞏水利;楊t

本文編號：2533799