冷轧钛/钢层状复合板激光焊接工艺与力学性能研究

发布时间：2022-07-13 19:00

　　钛/钢层状复合板兼备两种金属材料的优点,节约钛及钛合金的使用,降低经济成本,被广泛地应用于航天航空、核电站、石油化工、海洋工程等领域。但是目前关于钛/钢层状复合薄板（0.5~4 mm）的焊接工艺还不成熟,极大地限制其应用范围。本文以2mm厚冷轧TA2工业纯钛（TA2）/409不锈钢（409SS）层状复合板为研究对象,对激光辐照TA2表面、409SS表面及409SS表面且添加Cu箔三种焊接接头进行研究,分析不同激光焊接工艺对焊接接头的焊接质量、宏观形貌、显微组织和力学性能的影响,可以得到以下结论:（1）当激光辐照TA2表面时,焊接接头的焊缝形貌呈“漏斗状”,焊后接头全部断裂,说明此条件下复合板的焊接性能极差;当激光辐照409SS表面以及添加Cu箔两种条件下,通过控制合适的热输入,可以获得无裂纹和少量气孔的焊接接头,表明复合板的焊接性能得到极大的改善,焊缝形貌由“漏斗状”逐渐转变成“沙漏状”。（2）当激光辐照TA2表面时,焊缝中主要的显微组织是Ti Fe2,也包括少量Ti Fe、Ti7Fe35Cr13和Fe-Cr SS（Solid solution,SS）,大量的Ti-Fe金属间化合物和热... 

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 金属层状复合板的简述
        1.1.1 金属层状复合板的特点
        1.1.2 金属层状复合板应用现状
    1.2 金属层状复合板焊接研究现状
        1.2.1 金属层状复合厚板焊接研究现状
        1.2.2 金属层状复合薄板焊接研究现状
    1.3 钛/钢层状复合板简介
    1.4 钛/钢层状复合板焊接性及研究现状
        1.4.1 钛/钢层状复合板焊接性分析
        1.4.2 钛/钢层状复合板焊接研究现状及分析
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容
第二章 实验材料、设备与方法
    2.1 实验材料
    2.2 激光焊接实验设备
    2.3 焊接接头金相试样制备流程
    2.4 激光焊接实验过程
        2.4.1 焊接实验材料准备
        2.4.2 焊接工艺过程
    2.5 焊接接头显微组织分析和相分析
    2.6 焊接接头显微硬度测试
    2.7 焊接接头拉伸实验测试
    2.8 本章小结
第三章 激光辐照TA2表面焊接接头的焊接工艺与力学性能
    3.1 引言
    3.2 焊缝横截面形貌相关参数及Ti稀释率的定义
    3.3 激光辐照TA2表面焊接接头焊缝横截面宏观形貌的影响
    3.4 激光辐照TA2表面焊接接头的显微组织
    3.5 激光辐照TA2表面焊接接头的力学性能
        3.5.1 焊接接头的显微硬度
        3.5.2 焊接接头的断口形貌
    3.6 焊接工艺的改进方案
    3.7 本章小结
第四章 激光辐照409不锈钢表面焊接接头的焊接工艺与力学性能
    4.1 引言
    4.2 焊缝横截面形貌相关参数及Ti稀释率的定义
    4.3 激光辐照409不锈钢表面焊接接头的宏观形貌的影响
    4.4 激光辐照409不锈钢表面焊接接头的显微组织
    4.5 激光辐照409不锈钢表面焊接接头的力学性能
        4.5.1 不同热输入条件下焊接接头的显微硬度分析
        4.5.2 不同热输入条件下焊接接头的拉伸实验分析
    4.6 焊接工艺方案的改进
    4.7 本章小结
第五章 添加Cu箔激光辐照409不锈钢表面焊接接头的焊接工艺与力学性能
    5.1 引言
    5.2 焊缝横截面形貌相关参数及Ti、Cu稀释率的定义
    5.3 添加Cu箔激光辐照409不锈钢表面焊接接头的宏观形貌
    5.4 添加Cu箔激光辐照409不锈钢表面焊接接头的显微组织
    5.5 添加Cu箔激光辐照409不锈钢表面焊接接头的力学性能
        5.5.1 不同热输入条件下焊接接头的显微硬度分析
        5.5.2 不同热输入条件下焊接接头的拉伸实验分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间本人公开发表的论文及专利
致谢



本文编号：3660592