激光—等离子电弧复合焊接技术工艺及机理研究

发布时间：2024-05-16 02:31

　　激光与等离子电弧两种高能束热源的复合焊接,是一种具有良好工业发展前景的新技术,相比单一热源焊接,该复合焊接技术能够达到更高的焊速与熔深,焊接质量也更高。采用工业生产中应用广泛的304不锈钢为试验对象,以平板堆焊的方式研究主要焊接工艺参数(激光功率PL、焊接电流I、热源间距DLA与排布位置、焊接速度VW、离焦量Δf等)对焊缝成型的影响,通过高速摄像机与激光同轴CCD摄像机采集复合焊接等离子体与熔池流动图像进行焊接机理研究,进一步验证焊缝成型与工艺参数之间的规律关系,为工艺参数的优化提供理论依据,并确定最佳的复合焊接参数。结果表明:复合焊缝的熔深主要由激光离焦量与激光功率决定,1500W左右功率的激光等离子体最稳定,能量利用率最高;最佳热源间距为4mm到5mm之间,焊接方向采用激光后置时,熔池流动性与铺展性最好;当焊接电流小于150A时,主要决定了焊缝的熔宽;当焊接电流大于150A时,随着电流增加,熔深明显增大;电流在150A到250A之间时,等离子体状态最稳定,能量利用率最高;激光-等离子电弧复合焊接在1000mm/min以上的高速焊接中优势明显,焊速过低更容易产生咬边与气孔等缺陷。为验...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１激光焊的两种焊接模式：（ａ）热导焊（ｂ）深熔焊??Ｆｉｇ．１－１?Ｔｗｏ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｍｏｄｅｓ?ｆｏｒ?ｌａｓｅｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ?（ａ）?Ｈｅａｔ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｗｅｌｄｉｎｇ?（ｂ）?Ｄｅｅｐ?ｆｕｓｉｏｎ?ｗｅｌｄｉｎｇ??

?第一章绪论???张力达到平衡后，小孔深度不再增加，此时焊接过程中就会形成具有一定深度的稳定??焊接小孔进行焊接，如图１－ｌｂ所示。在机械制造领域，激光焊接多以深熔焊为主［１６］。??１／?＼?ＩＩ?／＇?１．等离子体云??Ａ．?１?丄?＿ｊｖ?％／?２．培麵??Ｉ?ｗｎ?”?：....

图１－２?ＴＩＧ电弧和等离子电弧的电弧形态与温度分布：（ａ）?ＴＩＧ电弧（ｂ）等离子电弧??Ｆｉｇ．１－２?Ａｒｃ?ｓｈａｐｅ?ａｎｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ＴＩＧ?ａｒｃ?ａｎｄ?ｐｌａｓｍａ?ａｒｃ：（ａ）?ＴＩＧ?ａｒｃ?（ｂ）?ｐｌａｓｍａ?ａｒｃ??

?北京化工大学硕士学位论文???…??，ｋｉ，ＳＥＢＢｔＷ?＊，ｗｓｒｒ＾??（ａ）?ＴＩＧ电弧?（ｂ）等离子电弧??图１－２?ＴＩＧ电弧和等离子电弧的电弧形态与温度分布：（ａ）?ＴＩＧ电弧（ｂ）等离子电弧??Ｆｉｇ．１－２?Ａｒｃ?ｓｈａｐｅ?ａｎｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄ....

图１－５激光－等离子电弧复合焊接原理图??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｓｅｒ－ｐｌａｓｍａ?ａｒｃ?ｈｙｂｒｉｄ?ｗｅｌｄｉｎｇ??

?第一章绪论???性好，可以很准确的控制热源间距。??（３）等离子焊枪的钨极位于喷嘴内部，能够减少金属蒸气对钨极的污染和烧损，??延长钨极的使用寿命。??（４）对于焊接接口的精度要求不高，对间隙和错边的适应力强，可以达到很高??的焊接速度。??激光束■！??ｎＶｉ??ｋ－ｕ－等离....

图１－６空心钨极激光－等离子电弧同轴复合装置??Ｆｉｇ．?１－６?Ｈｏｌｌｏｗ?Ｔｕｎｇｓｔｅｎ?Ｐｏｌｅ?Ｌａｓｅｒ－ｐｌａｓｍａ?Ａｒｃ?Ｃｏａｘｉａｌ?ｈｙｂｒｉｄ?Ｄｅｖｉｃｅ??

?北京化工大学硕士学位论文???爆??图１－６空心钨极激光－等离子电弧同轴复合装置??Ｆｉｇ．?１－６?Ｈｏｌｌｏｗ?Ｔｕｎｇｓｔｅｎ?Ｐｏｌｅ?Ｌａｓｅｒ－ｐｌａｓｍａ?Ａｒｃ?Ｃｏａｘｉａｌ?ｈｙｂｒｉｄ?Ｄｅｖｉｃｅ??北京工业大学的王旭葆｜３４】等人设计了一种应用于激光－....

本文编号：3974565