活性剂辅助激光焊接组织性能研究.pdf

国内图书分类号:TG402 工程硕士学位论文活性剂辅助激光焊接组织性能研究硕士研究生: 谷占飞导师: 刘立君、戴鸿滨申请学位级别: 工程硕士学科、专业: 材料工程所在单位: 材料科学与工程学院答辩日期: 2015年3月授予学位单位: 哈尔滨理工大学 Classified Index:TG402 Dissertation for the Master Degree in Engineering Study on Microstructure and Properties ofActive Flux Aided Laser Welding Candidate: Gu Zhanfei Supervisor: Liu Lijun, Dai Hongbin Academic Degree Appliedfor: Master of Engineering Specialty: Materials Engineering Date of Oral Examination: March, 2015 University: Harbin University of Scienceand Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《活性剂辅助激光焊接组织性能研究》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名: 日期: 年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《活性剂辅助激光焊接组织性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□,在年解密后适用授权书。不保密?。(请在以上相应方框内打√) 作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-I- 活性剂辅助激光焊接组织性能研究摘要活性剂辅助TIG焊(A-TIG焊)自2000年在我国开始研究和开发以来,已经在不锈钢、钛合金等材料上得到了应用。使用活性剂后焊缝熔深得到提高,焊缝成形得到改善,并且提高了生产效率。激光焊接在国内外越来越得到广泛的重视,其焊接速度快,热影响区小,焊缝性能好。但受制于激光功率和成本的限制,如果需要焊接相对厚板,需要大的激光功率,这就意味着高成本的投入。本论文以不锈钢为研究对象,采用激光焊接方法,研究单一和混合活性剂对激光焊缝熔深、组织性能的影响规律,并通过高速摄像手段分析在活性剂应用前后激光焊接等离子体的形态的变化规律。通过半导体活性激光焊接试验和活性光纤激光焊接试验,对不同波长激光和活性剂作用进行了分析和论述。针对304奥氏体不锈钢采用对接和堆焊的激光活性焊接,通过进行金相显微分析、能谱EDS分析等方法,研究涂覆活性剂前后304奥氏体不锈钢焊缝熔深、深宽比、微观组织、焊缝化学成分的影响规律。结果表明,无论是半导体激光焊还是光纤激光焊,微观组织成分并没有改变,均为奥氏体枝晶。使用活性剂的焊缝组织中的柱状晶的生长方向与焊缝熔合线方向相互垂直,焊缝中心存在一部分等轴晶。活性剂在激光焊接中是有一定作用的,四种活性剂的使用增加了熔深,其中SiO 2活性剂、Cr 2O 3活性剂和混合活性剂分别使熔深增加 50 %、59 %、75 %,TiO 2增加熔深不明显。在熔宽的变化方面,Cr 2O 3使得熔宽增加了3%,而涂敷其它三种活性剂的焊缝熔宽都减小了,复合活性剂的熔宽减少的最明显,减少了11 %。关键词活性剂;激光焊接;焊缝成形;不锈钢哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-II- Study on Microstructure and Properties ofActive Flux Aided Laser Welding Abstract Active fluxaided TIG welding (A-TIG welding) has been used in stainless steel, titanium alloy material in our country since use of active fluximproved weld ration, weld forming has beenim