T2紫铜/304不锈钢异种合金激光自熔焊工艺研究
发布时间：2021-04-25 02:15
随着全球工业不断发展,工程结构件的需求与要求也越来越高,单纯的同种合金焊接结构件已经不能满足工业生产的需要,异种合金焊接结构件已成为焊接发展的新趋势。铜钢异种合金复合构件不仅能结合铜、钢两种材料的优势,更能节省贵重金属降低生产成本。但是铜、钢两种材料的化学成分、热物理性能差别较大,特别容易形成气孔、裂纹等缺陷,因此异种合金焊接相比于同种材料更加复杂与困难。因此,获得成形良好、性能优良的铜钢异种合金焊接接头是推广铜钢异种合金复合构件的关键。本文首先进行了T2紫铜/304不锈钢异种合金激光焊接全因素实验探索,建立了焊接工艺窗口。详细研究了激光偏角、光斑位置、激光功率、焊接速度、离焦量与线能量对焊缝成形的影响,发现只有在激光偏角为-10°、光斑位置为0、激光功率大于2800W、离焦量在-4mm+6mm的条件下保证线能量在75KJ/m100KJ/m之间才能获得成形良好的焊接接头。并对焊接过程中熔池与小孔动态行为进行研究,发现焊接熔池与小孔在焊接过程中呈周期性震荡,焊接熔池中线会偏移到钢侧,小孔中线会偏移到铜侧。针对在焊缝接头钢侧热影响区内发现的铜渗透...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 铜/钢复合接头应用
1.3 铜钢异种合金焊接研究现状
1.4 研究意义及主要研究内容
2 实验设备、材料与方法
2.1 实验系统
2.2 实验检测平台
2.3 实验材料及方法
2.4 本章小结
3 工艺参数对T2紫铜/304不锈钢异种合金焊缝成形影响
3.1 前言
3.2 工艺参数对焊缝成形影响
3.3 T2紫铜/304不锈钢异种合金激光焊接熔池运动行为
3.4 本章小结
4 T2紫铜/304不锈钢异种合金钢侧热影响区铜渗透裂纹
4.1 前言
4.2 钢侧热影响区铜渗透裂纹
4.3 工艺参数对铜渗透裂纹影响
4.4 铜渗透裂纹形成机理
4.5 本章小结
5 T2紫铜/304不锈钢异种合金接头组织及性能
5.1 前言
5.2 T2紫铜/304不锈钢异种合金焊缝组织分析
5.3 T2紫铜/304不锈钢异种合金焊接接头力学性能
5.4 本章小结
6 全文总结及展望
6.1 全文总结
6.2 建议与展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接熔池流体动力学行为的数值模拟和实验研究[J]. 史平安,万强,颜怡霞,沈显峰. 材料热处理学报. 2017(08)
[2]304不锈钢/T2紫铜超薄板激光搭接焊[J]. 周学凯,米高阳,刘森,胡席远,王春明. 中国激光. 2017(08)
[3]铝/钢异种金属激光焊接熔池形状的计算机模拟[J]. 赛恒吉雅,范哲超,丰洪微. 铸造技术. 2016(12)
[4]Microstructure and properties of pure iron/copper composite cladding layers on carbon steel[J]. Long Wan,Yong-xian Huang,Shi-xiong Lü,Ti-fang Huang,Zong-liang Lü. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(08)
[5]铜/钢异种材料等离子弧焊接头显微组织分析[J]. 彭迟,程东海,陈益平,胡德安. 材料科学与工艺. 2015(04)
[6]激光深熔焊中熔池-小孔的动态行为模拟[J]. 史平安,万强,庞盛永,颜怡霞,许恒. 材料热处理学报. 2015(07)
[7]铜钢异种材料等离子弧焊接头性能[J]. 程东海,邵景辉,陈益平,胡德安. 焊接学报. 2012(09)
[8]铜与不锈钢搅拌摩擦焊搭接接头的显微组织[J]. 贺地求,徐少华,彭建红,汪建,贺暑俊. 中国有色金属学报. 2012(09)
[9]中厚板铜/钢搅拌摩擦焊焊接缺陷分析[J]. 刘鸽平,黄春平,陈文亮. 现代焊接. 2011(12)
[10]激光焊接熔池流动性试验研究[J]. 崔海超,芦凤桂,唐新华,姚舜. 中国激光. 2011(06)
博士论文
[1]黄铜—不锈钢异种金属激光焊接[D]. 李扬.天津大学 2015
[2]电子束填丝焊接熔化过渡行为及铜/钢焊接研究[D]. 赵健.哈尔滨工业大学 2015
[3]激光深熔焊接瞬态小孔和运动熔池行为及相关机理研究[D]. 庞盛永.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]铜钢异种金属CMT焊接工艺及温度场模拟[D]. 蔡玉博.哈尔滨工业大学 2016
[2]GH3128/06Cr19Ni10异种材料激光焊接特性研究[D]. 张云丰.哈尔滨工业大学 2012
[3]热核聚变堆热锚TIG钎焊工艺及铜渗透裂纹形成机理研究[D]. 邓晶.郑州大学 2012
[4]铝合金光纤激光填丝焊接工艺研究[D]. 何涛.华中科技大学 2011
[5]铜钢异种材料激光焊接研究[D]. 付俊.上海交通大学 2009
本文编号：3158505
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 铜/钢复合接头应用
1.3 铜钢异种合金焊接研究现状
1.4 研究意义及主要研究内容
2 实验设备、材料与方法
2.1 实验系统
2.2 实验检测平台
2.3 实验材料及方法
2.4 本章小结
3 工艺参数对T2紫铜/304不锈钢异种合金焊缝成形影响
3.1 前言
3.2 工艺参数对焊缝成形影响
3.3 T2紫铜/304不锈钢异种合金激光焊接熔池运动行为
3.4 本章小结
4 T2紫铜/304不锈钢异种合金钢侧热影响区铜渗透裂纹
4.1 前言
4.2 钢侧热影响区铜渗透裂纹
4.3 工艺参数对铜渗透裂纹影响
4.4 铜渗透裂纹形成机理
4.5 本章小结
5 T2紫铜/304不锈钢异种合金接头组织及性能
5.1 前言
5.2 T2紫铜/304不锈钢异种合金焊缝组织分析
5.3 T2紫铜/304不锈钢异种合金焊接接头力学性能
5.4 本章小结
6 全文总结及展望
6.1 全文总结
6.2 建议与展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接熔池流体动力学行为的数值模拟和实验研究[J]. 史平安,万强,颜怡霞,沈显峰. 材料热处理学报. 2017(08)
[2]304不锈钢/T2紫铜超薄板激光搭接焊[J]. 周学凯,米高阳,刘森,胡席远,王春明. 中国激光. 2017(08)
[3]铝/钢异种金属激光焊接熔池形状的计算机模拟[J]. 赛恒吉雅,范哲超,丰洪微. 铸造技术. 2016(12)
[4]Microstructure and properties of pure iron/copper composite cladding layers on carbon steel[J]. Long Wan,Yong-xian Huang,Shi-xiong Lü,Ti-fang Huang,Zong-liang Lü. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(08)
[5]铜/钢异种材料等离子弧焊接头显微组织分析[J]. 彭迟,程东海,陈益平,胡德安. 材料科学与工艺. 2015(04)
[6]激光深熔焊中熔池-小孔的动态行为模拟[J]. 史平安,万强,庞盛永,颜怡霞,许恒. 材料热处理学报. 2015(07)
[7]铜钢异种材料等离子弧焊接头性能[J]. 程东海,邵景辉,陈益平,胡德安. 焊接学报. 2012(09)
[8]铜与不锈钢搅拌摩擦焊搭接接头的显微组织[J]. 贺地求,徐少华,彭建红,汪建,贺暑俊. 中国有色金属学报. 2012(09)
[9]中厚板铜/钢搅拌摩擦焊焊接缺陷分析[J]. 刘鸽平,黄春平,陈文亮. 现代焊接. 2011(12)
[10]激光焊接熔池流动性试验研究[J]. 崔海超,芦凤桂,唐新华,姚舜. 中国激光. 2011(06)
博士论文
[1]黄铜—不锈钢异种金属激光焊接[D]. 李扬.天津大学 2015
[2]电子束填丝焊接熔化过渡行为及铜/钢焊接研究[D]. 赵健.哈尔滨工业大学 2015
[3]激光深熔焊接瞬态小孔和运动熔池行为及相关机理研究[D]. 庞盛永.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]铜钢异种金属CMT焊接工艺及温度场模拟[D]. 蔡玉博.哈尔滨工业大学 2016
[2]GH3128/06Cr19Ni10异种材料激光焊接特性研究[D]. 张云丰.哈尔滨工业大学 2012
[3]热核聚变堆热锚TIG钎焊工艺及铜渗透裂纹形成机理研究[D]. 邓晶.郑州大学 2012
[4]铝合金光纤激光填丝焊接工艺研究[D]. 何涛.华中科技大学 2011
[5]铜钢异种材料激光焊接研究[D]. 付俊.上海交通大学 2009
本文编号：3158505
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