本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)鋼的激光—電弧復(fù)合焊接性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：WEL-TEN590高強(qiáng)鋼廣泛應(yīng)用于船舶、汽車等行業(yè)。為了進(jìn)一步提高該鋼種的焊接質(zhì)量和焊接效率，本文研究了激光-電弧復(fù)合焊接的性能。 本文研究的激光-MAG電弧復(fù)合焊接系統(tǒng)采用了YRS-2000光纖激光器、TPS-5000福尼斯MAG焊機(jī)、KUKA-KR60HA機(jī)器人及激光-電弧復(fù)合焊接頭等，對(duì)板厚6mm的590MPa高強(qiáng)鋼進(jìn)行了激光-MAG電弧復(fù)合焊接。通過高速攝像機(jī)觀察了不同先導(dǎo)熱源的激光-MAG電弧復(fù)合焊接等離子體量及溶滴過渡形式。分析結(jié)果表明，激光-MAG電弧復(fù)合焊接產(chǎn)生的等離子體量影響焊縫形狀和最佳光絲間距（DLA）；由于激光束具有微等離子特性，所以激光束有吸引MAG電弧等離子體的現(xiàn)象；激光-MAG電弧復(fù)合焊接的熔滴過渡形式為短路過渡，且過渡頻率相比于電弧焊增加。 通過焊縫外觀檢測(cè)及橫斷面觀察，研究了激光（或電弧）先導(dǎo)情況下光絲間距、離焦量、MAG電流、焊接速度對(duì)激光-MAG電弧復(fù)合焊接的焊縫成形的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電弧先導(dǎo)的激光-MAG復(fù)合焊接產(chǎn)生的等離子體云更少，熔深更深；DLA不僅影響焊縫成形，而且還影響熔滴過渡的頻率，其最佳DLA為0mm；離焦量為-2mm時(shí)，其熔深達(dá)到最大值(4mm)；MAG電流影響焊縫形狀，隨著MAG電流（100~200A）的增加熔深也增加；最適焊接速度為0.6m/min。 利用了電子探針（EPMA）對(duì)焊接接頭的Mn和Mo元素含量進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，焊縫水平方向Mn和Mo元素含量分布均勻，垂直方向Mn和Mo元素含量分布不均勻，并且其含量均大于母材。為了分析焊縫金屬的顯微組織，將焊縫分成了兩個(gè)區(qū)域，即電弧作用區(qū)（PM）和激光作用區(qū)（PL）。PM區(qū)的組織主要由貝氏體及馬氏體組成，其次還含有少量鐵素體；PL區(qū)的組織主要由馬氏體及貝氏體組成，其次還含有少量鐵素體。焊接接頭的硬度分布峰值出現(xiàn)在HAZ的過熱區(qū)，其最大值為382HV。力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，激光-MAG電弧復(fù)合焊接接頭的最大抗拉強(qiáng)度為680.78~687.98MPa，延伸率為18.72~20.83%，斷裂位置在母材上；沖擊試驗(yàn)溫度在-60~15℃范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)的沖擊功范圍為15.89~81.29J。
【關(guān)鍵詞】：光纖激光-MAG電弧復(fù)合焊接 等離子體 高速攝像機(jī) 590MPa高強(qiáng)鋼 熔滴過渡
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 光纖激光器的工作原理10-11
• 1.3 光纖激光器特點(diǎn)11
• 1.4 激光焊接技術(shù)11-12
• 1.5 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)12-19
• 1.5.1 激光-電弧復(fù)合焊接的概念12
• 1.5.2 激光-電弧復(fù)合焊接的原理12-13
• 1.5.3 激光與電弧的結(jié)合形式13-15
• 1.5.4 激光-電弧復(fù)合焊的工藝特點(diǎn)15
• 1.5.5 激光-電弧復(fù)合焊成形的影響因素15-16
• 1.5.6 激光-電弧復(fù)合焊接過程中產(chǎn)生的效應(yīng)16-17
• 1.5.7 激光-電弧焊接的安全與防護(hù)17
• 1.5.8 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用17-18
• 1.5.9 激光-電弧復(fù)合焊接的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6 課題的研究目的及意義19
• 1.7 課題的研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法21-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-28
• 2.2.1 光纖激光器21-22
• 2.2.2 水冷機(jī)22-24
• 2.2.3 激光-電弧復(fù)合焊接頭24
• 2.2.4 激光傳輸系統(tǒng)24-25
• 2.2.5 機(jī)器人系統(tǒng)25-26
• 2.2.6 MAG 焊機(jī)26-27
• 2.2.7 高速攝像系統(tǒng)27-28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法28-30
• 第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析30-53
• 3.1. 光纖激光-MAG 電弧復(fù)合焊接工藝參數(shù)優(yōu)化30-42
• 3.1.1 先導(dǎo)熱源對(duì)焊縫成形影響30-32
• 3.1.2 光絲間距對(duì)焊縫成形的影響32-33
• 3.1.3 焊接速度對(duì)焊縫熔深的影響33-35
• 3.1.4 離焦量對(duì)焊縫形狀的影響35-36
• 3.1.5 綜合參數(shù)對(duì)焊縫形狀的影響36
• 3.1.6 激光-MAG 電弧復(fù)合焊接的熔滴過渡形式36-38
• 3.1.7 不同激光光源對(duì)焊縫形狀的影響38-39
• 3.1.8 激光-MAG 電弧復(fù)合焊接的等離子體產(chǎn)生39-41
• 3.1.9 光纖激光-MAG 電弧復(fù)合焊接工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果41-42
• 3.2 焊接接頭組織分析42-47
• 3.2.1 母材組織42-43
• 3.2.2 焊縫金屬組織43-47
• 3.3 焊接接頭的性能分析47-51
• 3.3.1 拉伸和沖擊試驗(yàn)試件的制備47-48
• 3.3.2 拉伸試驗(yàn)48
• 3.3.3 沖擊試驗(yàn)48-49
• 3.3.4 拉伸和沖擊試驗(yàn)分析49-51
• 3.4 焊縫的合金元素分析51
• 3.5 顯微硬度試驗(yàn)51-53
• 第4章 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 在校研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡貴軍,白冰,張亮,張軍,潘玉寨,王立軍;高功率光纖激光器研究[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2003年04期

2 王治宇;王春明;胡倫驥;胡席遠(yuǎn);;激光-電弧復(fù)合焊接的應(yīng)用[J];電焊機(jī);2006年02期

3 石功奇;David Howse;;船用鋼結(jié)構(gòu)的激光焊接以及激光-MAG復(fù)合焊接[J];電焊機(jī);2007年06期

4 劉世永,孟德,黃德康;鋁合金激光焊接的研究現(xiàn)狀[J];機(jī)械工程材料;2004年09期

5 彭云,王成,陳武柱,田志凌;兩種規(guī)格超細(xì)晶粒鋼的激光焊接[J];焊接學(xué)報(bào);2001年01期

6 陳彥賓,陳杰,李俐群,吳林;激光與電弧相互作用時(shí)的電弧形態(tài)及焊縫特征[J];焊接學(xué)報(bào);2003年01期

7 閆洪華;張凱鋒;吳云;;Al-Mg合金的激光焊接接頭組織及力學(xué)性能分析[J];焊接學(xué)報(bào);2011年01期

8 樓祺洪;周軍;朱健強(qiáng);王之江;;高功率光纖激光器研究進(jìn)展[J];紅外與激光工程;2006年02期

9 田川,呂高尚,聞義;激光電弧復(fù)合焊接—一種新型焊接方法[J];機(jī)車車輛工藝;2005年02期

10 伍強(qiáng);陳根余;王貴;李力鈞;龔金科;;高強(qiáng)度鍍鋅鋼的CO_2激光焊接[J];中國激光;2006年08期

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本文編號(hào)：439993