本文采用激光焊接對441鐵素體不銹鋼進行了多組試驗,對焊接接頭的微觀組織與力學(xué)性能進行了分析與測試,通過數(shù)值模擬得到熱循環(huán)曲線等數(shù)據(jù),并基于響應(yīng)面法對平均熔寬進行合理預(yù)測,為實際生產(chǎn)提供可靠理論指導(dǎo)。利用SYSWELD焊接仿真軟件對鐵素體不銹鋼激光焊接進行了溫度場和應(yīng)力場的數(shù)值模擬,通過選取適當(dāng)熱源獲得了熔池形貌、節(jié)點溫度循環(huán)曲線以及溫度分布云圖,分析了不同工藝參數(shù)對溫度場與應(yīng)力場的影響。殘余應(yīng)力分布規(guī)律與實際試驗結(jié)果趨勢吻合,焊縫中殘余應(yīng)力隨著激光功率升高而增大,隨著焊接速度的提高而減小。鐵素體不銹鋼激光焊接的單因素變量試驗結(jié)果表明:隨著激光功率增大,焊縫表面質(zhì)量下降,束腰狀更為明顯,焊縫與熱影響區(qū)晶粒逐漸增大,硬度有所下降。當(dāng)激光功率1.1k W、焊接速度1.5m/min時,能量密度過低使板材未熔透,導(dǎo)致拉伸試樣斷裂于焊縫處,此時斷后伸長率為19%,抗拉強度為母材的97.8%;隨著焊接速度增大,束腰狀逐漸消失,焊縫與熱影響區(qū)晶粒得到細化,硬度有所提高。在激光功率1.5k W、焊接速度2.1m/min時板材未熔透,此時斷后伸長率為15%,抗拉強度約為母材的97.1%;采用正離焦量時焊... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鐵素體不銹鋼及其焊接性
        1.2.1 鐵素體不銹鋼性能特點
        1.2.2 鐵素體不銹鋼分類及應(yīng)用
        1.2.3 鐵素體不銹鋼的焊接性
    1.3 鐵素體不銹鋼焊接國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 激光焊接技術(shù)及其應(yīng)用與研究
        1.4.1 激光焊接技術(shù)
        1.4.2 激光焊接技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
第2章 試驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備及方法
        2.2.1 激光焊接設(shè)備
        2.2.2 接頭檢測與分析方法
    2.3 試驗方法
第3章 焊接接頭應(yīng)力分布與溫度場數(shù)值模擬分析
    3.1 激光焊接有限元模型的建立
    3.2 工藝參數(shù)對激光焊接溫度場的影響
        3.2.1 激光功率對溫度場的影響
        3.2.2 焊接速度對溫度場的影響
    3.3 工藝參數(shù)對激光焊接應(yīng)力場的影響
        3.3.1 激光功率對應(yīng)力場的影響
        3.3.2 焊接速度對應(yīng)力場的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)對焊縫組織與力學(xué)性能的影響
    4.1 激光功率對焊縫組織與力學(xué)性能的影響
        4.1.1 激光功率對焊縫宏觀形貌的影響
        4.1.2 激光功率對焊縫微觀組織與晶粒度的影響
        4.1.3 激光功率對焊接接頭力學(xué)性能的影響
    4.2 焊接速度對焊縫組織與力學(xué)性能的影響
        4.2.1 焊接速度對焊縫宏觀形貌的影響
        4.2.2 焊接速度對焊縫微觀組織與晶粒度的影響
        4.2.3 焊接速度對焊接接頭力學(xué)性能的影響
    4.3 離焦量對焊縫組織與力學(xué)性能的影響
        4.3.1 離焦量對焊縫宏觀形貌的影響
        4.3.2 離焦量對焊縫微觀組織與晶粒度的影響
        4.3.3 離焦量對焊接接頭力學(xué)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于響應(yīng)面法的激光焊接工藝優(yōu)化研究
    5.1 響應(yīng)面法
        5.1.1 響應(yīng)面法簡介
        5.1.2 響應(yīng)面法在焊接中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    5.2 試驗設(shè)計與結(jié)果分析
        5.2.1 工藝參數(shù)設(shè)計
        5.2.2 試驗結(jié)果與分析
    5.3 試驗驗證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3671531