SMA490BW钢窄间隙激光填丝焊工艺及接头组织性能研究

发布时间：2021-04-07 01:28

　　SMA490BW耐候钢由于含有Cr、Ni等元素,具有良好的耐大气腐蚀性能,被广泛应用于高速列车转向架。采用传统的电弧焊方法焊接转向架,存在热输入大、焊接效率低、焊接变形大和接头性能差等一系列问题。激光填丝焊作为高能束焊接方法,具有焊接效率高、材料填充少、焊后变形小、热影响区窄等优点,被越来越多的用于实际生产。本文针对16mm的SMA490BW耐候钢采用窄间隙激光填丝焊的方法进行焊接,通过高速摄像的方法观察了窄间隙坡口内激光填丝焊熔滴过渡特征,阐明了焊接工艺参数对熔滴过渡的影响规律。通过调整激光功率、焊接速度、送丝速度及离焦量等参数,研究了不同的焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,从而得到焊缝成形良好的焊接工艺窗口。最终以优化的焊接工艺焊接了16mm SMA490BW耐候钢,焊后对焊接接头进行组织和综合力学性能分析。高速摄像试验表明:在窄间隙激光填丝焊中,当熔滴受到自身重力、金属蒸汽喷射力、表面张力和等离子阻力的合力达到平衡时,熔滴的轴向性最好,能形成稳定的液桥过渡。激光填丝焊几个工艺参数中,光丝交汇点高度H是影响熔滴过渡行为的最主要的参数,当H=0mm、H=1mm、H=2mm时,熔滴过渡... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 厚板的焊接方法
    1.3 窄间隙焊接方法的应用
        1.3.1 窄间隙焊接的特征
        1.3.2 窄间隙焊接方法分类
    1.4 高能束焊接方法在厚板焊接结构中的应用
        1.4.1 电子束焊在厚板焊接结构中的应用
        1.4.2 激光焊接方法在厚板焊接结构中的应用
    1.5 窄间隙激光填丝焊接技术
        1.5.1 窄间隙激光填丝焊的特点和存在的问题
        1.5.2 窄间隙激光填丝焊国内外研究现状
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 试验材料、设备和研究方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备
        2.2.1 焊接设备
        2.2.2 分析设备
    2.3 研究方法
第3章 窄间隙激光填丝焊熔滴过渡行为研究
    3.1 窄间隙坡口内焊丝熔化热源
    3.2 窄间隙坡口内熔滴的受力情况
        3.2.1 传统焊接熔滴受力情况
        3.2.2 激光填丝焊熔滴受力情况
    3.3 不同工艺参数对窄间隙坡口内熔滴过渡行为的影响
        3.3.1 光丝交汇点高度对熔滴过渡行为的影响
        3.3.2 激光功率对熔滴过渡行为的影响
        3.3.3 送丝速度对熔滴过渡行为的影响
        3.3.4 焊接速度对熔滴过渡行为的影响
    3.4 本章小结
第4章 窄间隙激光填丝焊焊缝成形规律研究
    4.1 平板堆焊条件下的激光填丝焊工艺研究
        4.1.1 离焦量对焊缝成形的影响
        4.1.2 激光功率对焊缝成形的影响
        4.1.3 送丝速度对焊缝成形的影响
        4.1.4 焊接速度对焊缝成形的影响
    4.2 窄间隙坡口内的激光填丝焊工艺参数优化
        4.2.1 对第一道焊接参数的研究
        4.2.2 不同激光功率对窄间隙坡口焊缝成形的影响
        4.2.3 不同离焦量对窄间隙坡口焊缝成形的影响
        4.2.4 不同焊接速度对窄间隙坡口焊缝成形的影响
        4.2.5 不同送丝速度对窄间隙坡口焊缝成形的影响
        4.2.6 窄间隙激光填丝焊工艺参数窗口
    4.3 本章小结
第5章 SMA490BW窄间隙激光填丝焊接头微观组织及力学性能
    5.1 SMA490BW钢窄间隙激光填丝焊焊缝形貌及宏观金相
    5.2 SMA490BW钢窄间隙激光填丝焊焊接接头微观组织
        5.2.1 焊接接头母材微观组织
        5.2.2 焊接接头焊缝微观组织
        5.2.3 焊接接头热影响区微观组织
    5.3 SMA490BW钢窄间隙激光填丝焊焊接接头力学性能
        5.3.1 焊接接头拉伸和弯曲试验
        5.3.2 焊接接头冲击试验
        5.3.3 焊接接头硬度试验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表或已录用的学术论文
致谢



本文编号：3122537