电—磁场对工业纯镍激光焊接组织性能的影响

发布时间：2024-04-12 04:54

　　由于纯镍材料热导率低、形核率低等因素的影响,激光焊接工业纯镍会造成焊缝内部晶粒粗大的现象,严重影响了焊接接头的耐腐蚀性能及力学性能。电磁搅拌技术具有搅拌熔池、细化晶粒、改善性能的作用。为探求不同电-磁场参数对纯镍焊缝的组织和耐腐蚀性能的影响规律,论文系统深入地研究了不同电-磁场参数(磁场强度、磁场频频及电场强度)下纯镍Ni201激光焊接接头的显微组织与电化学腐蚀行为,为电-磁场辅助激光焊接技术的工业应用提供参考数据与技术保障。论文以核电领域常用的工业纯镍Ni201材料为研究对象,以高功率CO₂激光焊接设备与自制的横向旋转永磁体电磁搅拌装置为研究手段,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及电化学工作站等设备开展焊缝组织、晶粒尺寸、显微硬度及接头耐腐蚀性能的研究。研究结果表明:电-磁场辅助激光焊接可有效减小焊接接头晶粒尺寸,提高焊缝耐腐蚀性能。在磁场强度为30⁷0mT范围内,磁场强度越大,晶粒细化效果越好,焊缝耐腐蚀性能越好。在磁场频率为200⁶00r/min范围内,磁场频率越大,晶粒细化效果越好,焊缝耐腐蚀性能越好。磁场强...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1激光焊接原理示意图

（3）焊缝和热影响区基体金属有过热倾向焊缝金属在焊接过程中受热时间过长，形成晶粒粗大的组织，这种现象称为焊接过热。由于纯镍材料的热导率较低且形核率较低，焊接过程中热量输入量较大，不能及时冷却，有可能致使焊接接头及其附近区域由于过热而导致焊缝内部晶粒过分长大，严重影响焊接接头的质量....

图1.2常见的电磁搅拌方式原理图

搅拌技术介绍搅拌技术是利用电磁感应产生的洛伦兹力加强液态金属在凝固尚未洛伦兹力的作用下，促进液态金属的传热与传质，能起到细化晶粒固金属质量的目的。电磁搅拌技术是对液态金属凝固成型过程进行效手段，目前在铸造领域得到了较为广泛的应用[15]。常见的电磁搅下面几种类型：旋转磁场搅拌（r....

图1.3磁场对激光焊接驼峰的影响

液体金属的对流，从而降低熔池内的温度梯度，使各方向温度趋于织由树枝晶向等轴晶转变[16-17]。电磁搅拌技术己经成为一种用于的变化和传质、传热以及均匀化的有效手段，具有广阔的研究价搅拌技术在激光焊接中的研究现状搅拌对激光焊接的影响为止研究磁场对激光焊接影响的学者还相对较少，但就目....

图1.4熔池温度分布图

国内许多学者从上世纪七八十年代开展了了磁场对焊接过程影响的研究。余圣甫等人[24-25]以AISI304不锈钢为试验材料，研究了焊接接头的微观组织在旋转磁场电磁搅拌的作用下的变化，结果表明，焊缝中柱状的成形在旋转磁场的作用下能被有效地抑制。旋转磁场与焊接熔池发生相对作用切割磁....

本文编号：3951695