铝/钢金属箔小功率YAG激光焊接工艺及机理研究

发布时间：2024-05-30 01:55

　　本文研究了厚度均为0.3mm的316L不锈钢和6061铝合金的小功率Nd:YAG激光焊接。实验结构采用搭接和封边接头形式,利用正交实验的方法分别优化了铝/钢直接接触焊接接头形式的工艺参数(焊接电流、速度和激光频率、脉宽);利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和显微硬度测试等方法研究了接头横截面显微组织特征、成型及熔合情况、元素分布、断口的断裂形式以及界面硬度变化情况和规律。为了改善界面冶金结合情况,对不锈钢镀铜处理,研究了铜元素对接头界面元素、组织分布和接头性能的影响。搭接接头单位长度抗拉剪负荷最大的是c号件,为22.23N/mm。获得了最优水平参数为A1B3C2D3,即焊接电流为100A,焊接速度为170 mm/min,激光脉宽为4.5ms,激光频率为12Hz。并依据优化后的参数得到焊接接头,接头单位抗拉剪力为27.31 N/mm,大于c号件。影响焊接接头单位抗拉剪载荷的水平因素主次顺序为A>C>D>B,焊接电流是影响铝钢激光搭接焊质量最主要的因素。在界面区域Fe、Al相互扩散生产大量的(Fe,Cr,Ni)Al3、(Fe,Cr,Ni)Al2、(Fe,Cr,Ni)Al等...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1铝铁二元相图

图1.1铝铁二元相图图1.1所示为铝铁二元相图，由图可知，温度在25℃时，铁在铝中小，温度在低于600℃时，铁原子在铝中的固溶度只有0.01%-0.基本上不于铝基体相溶。当温度大于649℃小于1232℃时，焊缝元素发生复杂的冶金反应，出现了Al-Fe间化学反....

图1.2磁脉冲焊接技术原理图

/SUS304不锈钢和SPCC钢，实验采用铝：铝/钢接头结合区域发生了原子间相互中或者铝中的Al和Mg扩散到钢中，形成对铝钢接头做剪切试验，发现接头剪切于同等焊接条件下的铝/铝焊接接头剪切条、箔、带等薄件的搭接焊。gneticPulseWelding，简称MP....

图2.1铝合金6061显微组织

图2.1铝合金6061显微组织表2.3不锈钢316L化学成分（wt.%）化学成分碳硅锰磷+硫铬≤0.03≤1.0≤2.0≤0.06518.0表2.4不锈钢316L机械性能强度Pa）屈服强度（MPa）伸长率δ5（%）断面收（%20≥1....

图2.2不锈钢316L显微组织

图2.1铝合金6061显微组织表2.3不锈钢316L化学成分（wt.%）化学成分碳硅锰磷+硫铬≤0.03≤1.0≤2.0≤0.06518.0表2.4不锈钢316L机械性能强度Pa）屈服强度（MPa）伸长率δ5（%）断面收（%20≥1....

本文编号：3984402