316L不锈钢薄板激光高速自熔焊接工艺研究
发布时间：2022-10-21 13:30
不锈钢因为其优良的耐腐蚀性能以及能满足工业上对于低成本的要求,已经广泛应用于各个领域,同时为减轻自身重量、降低成本、节约资源、实现资源最大化利用,需要采用薄壁结构,但是薄壁构件刚性差,在焊接后容易发生变形,影响使役安全性。激光焊接虽然有利于减小加工过程中产生的变形,但依旧会受到变形较大的困扰。在上述背景条件下,为抑制薄壁构件激光焊接时所遇到的难以克服的典型问题,本文搭建了一套涵盖高速摄像设备在内的用于激光高速自熔焊接的试验平台,并以0.6mm厚的316L不锈钢薄板为研究对象完成了试验及分析。（1）介绍激光焊接的发展情况和应用领域、主要特征、两种典型焊接模式以及几种主要的工艺技术,描述了国内外各位学者在激光焊接薄板材料方面的各项重要成果,搭建了涵盖高速摄像仪器在内的用于激光高速自熔焊接的试验平台。（2）通过正交试验和单一变量试验方法,研究不锈钢薄板激光高速自熔焊接的面外变形状况,测量焊后工件的变形量,主要分析焊接速度、激光功率、离焦量和气流量对角变形以及纵向挠曲变形的作用规律,提出相关改进策略,进行各工艺参数优化,得到变形量非常小的样件。（3）通过正交试验方法,研究不锈钢薄板激光高速自熔...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 激光焊接技术概述
1.2.1 激光焊接典型模式
1.2.2 激光焊接特征
1.2.3 激光焊接工艺技术
1.3 国内外研究现状
1.3.1 薄板焊接研究现状
1.3.2 焊接过程观测研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 试验条件与方案
2.1 试验材料与设备
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设备
2.2 试验方案设计
2.2.1 试验方法
2.2.2 试验方案
2.3 本章小结
第3章 高速自熔焊接变形特性研究
3.1 焊接变形及其测量
3.2 激光功率对变形量的影响
3.3 焊接速度对变形量的影响
3.4 离焦量对变形量的影响
3.5 气流量对变形量的影响
3.6 工艺参数优化
3.7 本章小结
第4章 高速自熔焊接焊缝成形分析与熔池行为观测
4.1 表面成形特性的研究方法与评价标准
4.2 焊接参数对焊缝表面成形的影响
4.3 焊接试验结果力学性能检测
4.3.1 焊接接头显微硬度检测
4.3.2 焊接接头拉伸性能测试
4.4 高速自熔焊接熔池行为观测及参数对比
4.4.1 不同焊接速度时的熔池长度的对比
4.4.2 不同激光功率时的熔池长度的对比
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]304不锈钢薄板外观件激光焊接工艺研究[J]. 张瑄珺,孙小兵,潘涌,刘波涛,陈俊,周其峰,王健超,姜兆华. 应用激光. 2016(03)
[2]探讨激光焊接技术[J]. 王海强,李孟良. 科技创新导报. 2012(26)
[3]不锈钢薄板激光焊接工艺研究[J]. 王金凤,陈银银. 热加工工艺. 2012(01)
[4]线能量对TC4钛合金激光焊接残余应力和变形的影响[J]. 何小东,张建勋,裴怡,巩水利. 稀有金属材料与工程. 2007(05)
[5]TC4钛合金激光焊接应力变形有限元分析[J]. 何小东,张建勋,巩水利,冯耀荣. 材料工程. 2005(08)
[6]薄板焊接变形的影响因素及控制[J]. 王长生,薛小怀,楼松年,陈家本,马玉刚,郑彗锦. 焊接技术. 2005(04)
[7]钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟[J]. 何小东,张建勋,裴怡,巩水利. 机械工程材料. 2005(03)
[8]CO2激光焊接的同轴检测与熔透控制I.熔透状态特性及其同轴检测[J]. 张旭东,陈武柱,刘春,国静. 焊接学报. 2004(04)
[9]激光加工技术的应用及发展[J]. 林树忠,孙会来. 河北工业大学学报. 2004(02)
[10]激光加工技术及其应用[J]. 邓树森. 物理. 1995(02)
博士论文
[1]激光-MAG复合焊42CrMo钢等离子体物理特征与焊接缺陷研究[D]. 张焱.湖南大学 2017
[2]万瓦级激光深熔焊接中金属蒸气与熔池耦合行为研究[D]. 李时春.湖南大学 2014
[3]核主泵屏蔽套用薄板激光焊接变形预测及调控[D]. 郭玉泉.大连理工大学 2014
[4]用于核主泵屏蔽套的哈氏合金薄板激光焊接工艺基础[D]. 马广义.大连理工大学 2013
[5]万瓦级光纤激光深熔焊接厚板金属蒸汽行为与缺陷控制[D]. 张明军.湖南大学 2013
[6]薄板激光深熔焊接熔透模式的机理研究[D]. 方俊飞.哈尔滨工业大学 2007
[7]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效应的模拟研究[D]. 张屹.湖南大学 2005
[8]激光深溶焊接小孔效应的理论和试验研究[D]. 金湘中.湖南大学 2002
硕士论文
[1]哈氏C-276薄板激光焊接接头疲劳性能研究[D]. 刘帅.大连理工大学 2016
[2]钛合金薄板激光焊接变形控制研究[D]. 刘西霞.湖南大学 2014
[3]SUS304奥氏体不锈钢薄板高速激光焊接技术研究[D]. 谢模宇.华中科技大学 2014
[4]SUS304不锈钢薄板激光焊接工艺及接头性能研究[D]. 李庆.华中科技大学 2014
本文编号：3695740
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 激光焊接技术概述
1.2.1 激光焊接典型模式
1.2.2 激光焊接特征
1.2.3 激光焊接工艺技术
1.3 国内外研究现状
1.3.1 薄板焊接研究现状
1.3.2 焊接过程观测研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 试验条件与方案
2.1 试验材料与设备
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设备
2.2 试验方案设计
2.2.1 试验方法
2.2.2 试验方案
2.3 本章小结
第3章 高速自熔焊接变形特性研究
3.1 焊接变形及其测量
3.2 激光功率对变形量的影响
3.3 焊接速度对变形量的影响
3.4 离焦量对变形量的影响
3.5 气流量对变形量的影响
3.6 工艺参数优化
3.7 本章小结
第4章 高速自熔焊接焊缝成形分析与熔池行为观测
4.1 表面成形特性的研究方法与评价标准
4.2 焊接参数对焊缝表面成形的影响
4.3 焊接试验结果力学性能检测
4.3.1 焊接接头显微硬度检测
4.3.2 焊接接头拉伸性能测试
4.4 高速自熔焊接熔池行为观测及参数对比
4.4.1 不同焊接速度时的熔池长度的对比
4.4.2 不同激光功率时的熔池长度的对比
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]304不锈钢薄板外观件激光焊接工艺研究[J]. 张瑄珺,孙小兵,潘涌,刘波涛,陈俊,周其峰,王健超,姜兆华. 应用激光. 2016(03)
[2]探讨激光焊接技术[J]. 王海强,李孟良. 科技创新导报. 2012(26)
[3]不锈钢薄板激光焊接工艺研究[J]. 王金凤,陈银银. 热加工工艺. 2012(01)
[4]线能量对TC4钛合金激光焊接残余应力和变形的影响[J]. 何小东,张建勋,裴怡,巩水利. 稀有金属材料与工程. 2007(05)
[5]TC4钛合金激光焊接应力变形有限元分析[J]. 何小东,张建勋,巩水利,冯耀荣. 材料工程. 2005(08)
[6]薄板焊接变形的影响因素及控制[J]. 王长生,薛小怀,楼松年,陈家本,马玉刚,郑彗锦. 焊接技术. 2005(04)
[7]钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟[J]. 何小东,张建勋,裴怡,巩水利. 机械工程材料. 2005(03)
[8]CO2激光焊接的同轴检测与熔透控制I.熔透状态特性及其同轴检测[J]. 张旭东,陈武柱,刘春,国静. 焊接学报. 2004(04)
[9]激光加工技术的应用及发展[J]. 林树忠,孙会来. 河北工业大学学报. 2004(02)
[10]激光加工技术及其应用[J]. 邓树森. 物理. 1995(02)
博士论文
[1]激光-MAG复合焊42CrMo钢等离子体物理特征与焊接缺陷研究[D]. 张焱.湖南大学 2017
[2]万瓦级激光深熔焊接中金属蒸气与熔池耦合行为研究[D]. 李时春.湖南大学 2014
[3]核主泵屏蔽套用薄板激光焊接变形预测及调控[D]. 郭玉泉.大连理工大学 2014
[4]用于核主泵屏蔽套的哈氏合金薄板激光焊接工艺基础[D]. 马广义.大连理工大学 2013
[5]万瓦级光纤激光深熔焊接厚板金属蒸汽行为与缺陷控制[D]. 张明军.湖南大学 2013
[6]薄板激光深熔焊接熔透模式的机理研究[D]. 方俊飞.哈尔滨工业大学 2007
[7]基于“三明治”新方法的激光深熔焊接小孔效应的模拟研究[D]. 张屹.湖南大学 2005
[8]激光深溶焊接小孔效应的理论和试验研究[D]. 金湘中.湖南大学 2002
硕士论文
[1]哈氏C-276薄板激光焊接接头疲劳性能研究[D]. 刘帅.大连理工大学 2016
[2]钛合金薄板激光焊接变形控制研究[D]. 刘西霞.湖南大学 2014
[3]SUS304奥氏体不锈钢薄板高速激光焊接技术研究[D]. 谢模宇.华中科技大学 2014
[4]SUS304不锈钢薄板激光焊接工艺及接头性能研究[D]. 李庆.华中科技大学 2014
本文编号：3695740
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