坡口约束空间对钛合金激光-MIG复合焊等离子体特性影响的实验研究
发布时间：2021-05-20 11:02
钛合金厚板的焊接技术是制造大型装备厚壁构件时的一个难点。激光电弧复合焊是焊接厚板时的一种常用工艺,利用该工艺焊接厚板时,都需要通过开坡口,多层多道焊的方式实现,坡口的深度变化对激光电弧复合焊的效果具有重要影响,但其规律尚需开展深入研究。本课题通过设计特殊的阶梯形的试件,阶梯深度按照等差方式逐渐变化,每次变化2mm,在一个焊板上实现了多种不同坡口深度的焊接。利用光谱仪采集坡口中心线上且在坡口底端上方3mm位置的光谱信息,代表等离子体的光谱信息;利用高速摄像机沿焊缝方向拍摄复合等离子体的形貌和熔滴过渡的情况。分析、探究坡口深度的变化对激光-MIG复合焊的影响规律。具体的实验结论如下:（1）随着坡口约束空间的加大,等离子体的温度近似呈线性下降趋势。当等离子体没有被约束时,等离子体的温度最大,为10589K,当坡口深度为20mm时,温度最低,为8587K。其原因是:约束空间加大时,金属蒸汽由坡口散出的速度变慢,金属蒸汽的温度相对于等离子体温度较低,所以坡口越深,测得的等离子体温度就越低;另外,坡口约束空间越大时,熔滴滴落的越慢,熔滴的温度相对等离子体也较低,所以该原因也会造成随着坡口约束空间变...
【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】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 钛合金的分类及其焊接性
1.3 激光电弧复合焊的原理及分类
1.4 钛合金激光电弧复合焊研究现状：
1.5 本课题主要研究内容
2 实验平台与研究方法
2.1 实验材料
2.2 实验主要设备
2.3 实验检测系统
2.4 试验过程
2.5 本章小结
3 坡口约束空间对等离子温度和电子密度的影响规律
3.1 前言
3.2 光谱分析原理和计算方法
3.3 坡口约束空间对等离子体温度的影响规律
3.4 坡口约束空间对电子密度的影响规律
3.5 本章小结
4 坡口约束空间对等离子体形貌及熔滴过渡行为的影响规律
4.1 前言
4.2 坡口约束空间对等离子体形貌的影响规律
4.3 坡口约束空间对熔滴过渡行为的影响规律
4.4 本章小结
5 约束空间对焊缝形貌的影响规律
5.1 前言
5.2 坡口约束空间对焊缝表面宏观形貌的影响规律
5.3 坡口约束空间对焊缝截面形貌的影响规律
5.4 坡口深度为20mm厚TC4钛合金激光-MIG复合焊接
5.5 本章小结
6 总结
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]60mm厚TC4钛合金电子束焊接头疲劳性能[J]. 王厚勤,张秉刚,王廷,闻雅,冯吉才. 焊接学报. 2015(05)
[2]厚板钛合金窄间隙TIG焊接过程中温度场分析[J]. 崔庆龙. 硅谷. 2015(01)
[3]厚板窄间隙激光多层焊接技术进展[J]. 黄坚. 金属加工(热加工). 2013(S2)
[4]船用E级钢厚板CO2激光多层焊接工艺与组织[J]. 杨东杰,胡连海,黄坚,倪慧峰. 热加工工艺. 2010(19)
[5]基于光谱的激光—MAG复合焊耦合机理分析[J]. 李志勇,王威,王旭友,李桓. 机械工程学报. 2010(08)
[6]激光-MIG复合焊接2A12铝合金工艺和接头性能[J]. 严军,高明,曾晓雁. 中国有色金属学报. 2009(12)
[7]大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究[J]. 朱晓明,蔡艳,吴毅雄. 热加工工艺. 2009(21)
[8]焊接电流对铝锂合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响[J]. 许飞,陈俐,巩水利,李晓延. 热加工工艺. 2009(07)
[9]MB8镁合金激光-MIG复合焊接分析[J]. 高明,曾晓雁,林天晓,严军. 焊接学报. 2009(02)
[10]CO2激光-TIG复合焊接气体的保护方式[J]. 高明,曾晓雁,胡乾午,严军. 中国激光. 2006(10)
博士论文
[1]铝合金激光—电弧复合焊接等离子体光谱诊断及接头强化机制研究[D]. 张臣.华中科技大学 2014
[2]CO2激光—电弧复合焊接工艺、机理及质量控制规律研究[D]. 高明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]中厚度钛合金激光-MIG复合焊接特性研究[D]. 苏轩.哈尔滨工业大学 2014
[2]中厚板钛合金激光-TIG电弧复合热源焊接研究[D]. 曹运明.大连理工大学 2011
[3]CO2激光-MIG复合焊接碳钢的熔滴过渡特性研究[D]. 赵鹏飞.哈尔滨工业大学 2008
[4]CO2激光-MIG复合热源焊接熔滴过渡的行为分析[D]. 刘达樊.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3197642
【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】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 钛合金的分类及其焊接性
1.3 激光电弧复合焊的原理及分类
1.4 钛合金激光电弧复合焊研究现状：
1.5 本课题主要研究内容
2 实验平台与研究方法
2.1 实验材料
2.2 实验主要设备
2.3 实验检测系统
2.4 试验过程
2.5 本章小结
3 坡口约束空间对等离子温度和电子密度的影响规律
3.1 前言
3.2 光谱分析原理和计算方法
3.3 坡口约束空间对等离子体温度的影响规律
3.4 坡口约束空间对电子密度的影响规律
3.5 本章小结
4 坡口约束空间对等离子体形貌及熔滴过渡行为的影响规律
4.1 前言
4.2 坡口约束空间对等离子体形貌的影响规律
4.3 坡口约束空间对熔滴过渡行为的影响规律
4.4 本章小结
5 约束空间对焊缝形貌的影响规律
5.1 前言
5.2 坡口约束空间对焊缝表面宏观形貌的影响规律
5.3 坡口约束空间对焊缝截面形貌的影响规律
5.4 坡口深度为20mm厚TC4钛合金激光-MIG复合焊接
5.5 本章小结
6 总结
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]60mm厚TC4钛合金电子束焊接头疲劳性能[J]. 王厚勤,张秉刚,王廷,闻雅,冯吉才. 焊接学报. 2015(05)
[2]厚板钛合金窄间隙TIG焊接过程中温度场分析[J]. 崔庆龙. 硅谷. 2015(01)
[3]厚板窄间隙激光多层焊接技术进展[J]. 黄坚. 金属加工(热加工). 2013(S2)
[4]船用E级钢厚板CO2激光多层焊接工艺与组织[J]. 杨东杰,胡连海,黄坚,倪慧峰. 热加工工艺. 2010(19)
[5]基于光谱的激光—MAG复合焊耦合机理分析[J]. 李志勇,王威,王旭友,李桓. 机械工程学报. 2010(08)
[6]激光-MIG复合焊接2A12铝合金工艺和接头性能[J]. 严军,高明,曾晓雁. 中国有色金属学报. 2009(12)
[7]大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究[J]. 朱晓明,蔡艳,吴毅雄. 热加工工艺. 2009(21)
[8]焊接电流对铝锂合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响[J]. 许飞,陈俐,巩水利,李晓延. 热加工工艺. 2009(07)
[9]MB8镁合金激光-MIG复合焊接分析[J]. 高明,曾晓雁,林天晓,严军. 焊接学报. 2009(02)
[10]CO2激光-TIG复合焊接气体的保护方式[J]. 高明,曾晓雁,胡乾午,严军. 中国激光. 2006(10)
博士论文
[1]铝合金激光—电弧复合焊接等离子体光谱诊断及接头强化机制研究[D]. 张臣.华中科技大学 2014
[2]CO2激光—电弧复合焊接工艺、机理及质量控制规律研究[D]. 高明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]中厚度钛合金激光-MIG复合焊接特性研究[D]. 苏轩.哈尔滨工业大学 2014
[2]中厚板钛合金激光-TIG电弧复合热源焊接研究[D]. 曹运明.大连理工大学 2011
[3]CO2激光-MIG复合焊接碳钢的熔滴过渡特性研究[D]. 赵鹏飞.哈尔滨工业大学 2008
[4]CO2激光-MIG复合热源焊接熔滴过渡的行为分析[D]. 刘达樊.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3197642
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3197642.html
教材专著
