T2紫铜板材光纤激光焊接及接头性能的研究

发布时间：2017-03-30 22:26

  本文关键词：T2紫铜板材光纤激光焊接及接头性能的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：紫铜作为一种良好的导电、导热及耐蚀材料,广泛应用于生产、生活中的方方面面,而紫铜的焊接是其应用过程中的一项重要环节。目前紫铜的钨极氩弧焊(TIG焊)、搅拌摩擦焊等传统焊接方法获得的焊接接头已经不能满足越来越严苛的使用环境。本文将光纤激光焊接应用到紫铜的焊接中,选用2mm厚T2工业紫铜板作为研究对象,进行了紫铜的激光焊接及紫铜焊前预热条件下的激光焊接实验,研究不同的激光焊接参数及焊前预热温度对焊接接头的组织和性能的影响。实验结果表明:激光功率、焊接速度、离焦量对焊接接头的微观组织、显微硬度、导电率及耐蚀性等性能都会有明显的影响。焊缝区都形成了细小的等轴晶组织,熔合区形成了胞状晶组织;焊缝区出现显微硬度最大值,由焊缝到母材硬度呈先减小后增大的趋势,在热影响区出现了最小硬度值;晶粒细化导致了焊接接头导电率的降低,但影响不大;适当的焊接参数会显著提高焊接接头的耐蚀性。焊前预热温度对焊接接头的性能和组织也有直接的影响。焊前预热温度为100℃和150℃的时候,焊缝区形成了细小的等轴晶组织,预热200℃时焊缝区形成了粗大的α-Cu组织;其他焊接参数不变,预热降低了焊接接头的最大硬度值,减小了焊接接头的淬硬倾向;预热造成焊缝区晶粒尺寸的长大,从而改善了焊接接头的导电率;适当的焊前预热温度也可以改善接头的耐蚀性。
【关键词】：T2紫铜 激光焊接 耐蚀性 组织性能分析 焊前预热激光焊接
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG456.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 紫铜焊接的问题10-11
• 1.3 紫铜的传统焊接方法11-14
• 1.3.1 钨极氩弧焊（TIG）11
• 1.3.2 搅拌摩擦焊（FSW）11-12
• 1.3.3 钎焊12-13
• 1.3.4 气焊13
• 1.3.5 熔化极气体保护焊（GMAW）13-14
• 1.4 紫铜激光焊接的研究现状14-16
• 1.4.1 紫铜激光焊接的原理14
• 1.4.2 激光焊接的特点14-15
• 1.4.3 紫铜激光焊接的研究现状15-16
• 1.5 紫铜的焊前预热激光焊接的研究现状16-17
• 1.5.1 焊前预热激光焊接的原理及特点16
• 1.5.2 预热焊接的研究进展16-17
• 1.6 激光焊接紫铜耐蚀性的研究17-18
• 1.6.1 耐蚀性原理及特点17
• 1.6.2 紫铜耐蚀性的研究进展17-18
• 1.7 选题的目的及意义18-19
• 2 实验内容与方法19-24
• 2.1 实验材料19
• 2.2 实验设备及仪器19-20
• 2.3 实验内容20-22
• 2.3.1 实验流程20
• 2.3.2 试样制备20-21
• 2.3.3 激光焊接工艺参数的选择21
• 2.3.4 焊前预热条件下激光焊接工艺参数的选择21-22
• 2.4 组织观察及方法22
• 2.4.1 焊缝尺寸观察及金相观察22
• 2.4.2 扫描电镜组织观察22
• 2.5 性能测试及方法22-24
• 2.5.1 显微硬度测试22
• 2.5.2 导电率测试22-23
• 2.5.3 耐蚀性测试23-24
• 3 T2紫铜板材的激光焊接研究24-52
• 3.1 激光焊接工艺参数对焊接接头宏观形貌及尺寸的影响24-30
• 3.1.1 激光功率对焊接接头宏观形貌及尺寸的影响24-26
• 3.1.2 焊接速度对焊接接头宏观形貌及尺寸的影响26-28
• 3.1.3 离焦量对焊接接头宏观形貌及尺寸的影响28-30
• 3.2 激光焊接工艺参数对焊缝区微观组织的影响30-37
• 3.2.1 激光功率对焊缝区微观组织的影响30-33
• 3.2.2 焊接速度对焊缝区微观组织的影响33-35
• 3.2.3 离焦量对焊缝区微观组织的影响35-37
• 3.3 激光焊接工艺参数对熔合区微观组织的影响37-43
• 3.3.1 激光功率对熔合区微观组织的影响37-39
• 3.3.2 焊接速度对熔合区微观组织的影响39-41
• 3.3.3 离焦量对熔合区微观组织的影响41-43
• 3.4 激光焊接工艺参数对热影响区微观组织的影响43-47
• 3.4.1 激光功率对热影响区微观组织的影响43-45
• 3.4.2 焊接速度对热影响区微观组织的影响45-46
• 3.4.3 离焦量对热影响区微观组织的影响46-47
• 3.5 激光焊接工艺参数对显微硬度的影响47-49
• 3.6 激光焊接工艺参数对导电性能的影响49-50
• 3.7 本章小结50-52
• 4 焊前预热条件下T2紫铜板材的激光焊接研究52-71
• 4.1 焊前预热对焊缝宏观形貌及尺寸的影响52-56
• 4.1.1 焊前预热温度对焊缝宏观形貌及尺寸的影响52-53
• 4.1.2 焊前预热条件下激光功率对焊缝宏观形貌及尺寸的影响53-55
• 4.1.3 焊前预热条件下焊接速度对焊缝宏观形貌及尺寸的影响55-56
• 4.2 焊前预热对焊缝区微观组织的影响56-61
• 4.2.1 焊前预热温度对焊缝区微观组织的影响56-58
• 4.2.2 焊前预热条件下激光功率对焊缝区微观组织的影响58-59
• 4.2.3 焊前预热条件下焊接速度对焊缝区微观组织的影响59-61
• 4.3 焊前预热对熔合区微观组织的影响61-63
• 4.3.1 焊前预热温度对熔合区微观组织的影响61
• 4.3.2 焊前预热条件下激光功率对熔合区微观组织的影响61-62
• 4.3.3 焊前预热条件下焊接速度对熔合区微观组织的影响62-63
• 4.4 焊前预热对热影响区微观组织的影响63-67
• 4.4.1 焊前预热温度对热影响区微观组织的影响63-65
• 4.4.2 焊前预热条件下激光功率对热影响区微观组织的影响65-66
• 4.4.3 焊前预热条件下焊接速度对热影响区微观组织的影响66-67
• 4.5 焊前预热对焊接接头显微硬度的影响67-69
• 4.5.1 焊前预热温度对焊接接头显微硬度的影响67-68
• 4.5.2 焊前预热条件下激光功率对焊接接头显微硬度的影响68
• 4.5.3 焊前预热条件下焊接速度对焊接接头显微硬度的影响68-69
• 4.6 焊前预热对焊接接头导电率的影响69-70
• 4.7 本章小结70-71
• 5 紫铜焊接接头耐蚀性的研究71-78
• 5.1 激光焊接焊缝耐蚀性的研究71-74
• 5.1.1 激光功率对焊缝耐蚀性的影响71-72
• 5.1.2 焊接速度对焊缝耐蚀性的影响72-73
• 5.1.3 离焦量对焊缝耐蚀性的影响73-74
• 5.2 焊前预热对激光焊接焊缝耐蚀性的影响研究74-77
• 5.2.1 焊前预热温度对焊缝耐蚀性的影响74-75
• 5.2.2 焊前预热条件下不同激光功率对焊缝耐蚀性的影响75-76
• 5.2.3 焊前预热条件下不同焊接速度对焊缝耐蚀性的影响76-77
• 5.3 本章小结77-78
• 6 结论78-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士期间发表学术论文情况82-83
• 致谢83

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