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大连理工大学硕士学位论文304不锈钢薄板激光焊接技术研究姓名：张维哲申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：吴东江20091216304不锈钢薄板激光焊接技术研究作者：张维哲学位授予单位：大连理工大学相似文献(9条)1.期刊论文张林杰.张建勋.王蕊.巩水利.ZhangLinjie.ZhangJianxun.WangRui.GongShuili侧吹气体对不锈钢薄板激光焊接焊缝成形的影响-稀有金属材料与工程2006,35(z2)为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程.结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的梯形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的钉形焊缝.2.期刊论文张林杰.张建勋.王蕊.巩水利.ZhangLinjie.ZhangJianxun.WangRui.GongShuili侧吹气体对不锈钢薄板激光焊接焊缝成形的影响-稀有金属材料与工程2006,35(z1)为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程.结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的梯形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的钉形焊缝.3.期刊论文张林杰.张建勋.王蕊.姚伟.巩水利.ZhangLinjie.ZhangJianxun.WangRui.YaoWei.GongShuili侧吹气体对不锈钢薄板CO2激光焊接过程的影响-应用激光2005,25(4)为了研究侧吹辅助气体对CO2激光焊接过程的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程中,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程.对比分析了侧吹工艺变化对等离子体行为和焊缝形貌的影响.结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊接过程有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,即焊透时出现体积较小的等离子体云团和未焊透时出现的体积较大的等离子体云团.4.期刊论文毛卫平.宁吉平.刘贵维.喻文清不锈钢薄板激光对接焊有限元仿真分析-热加工工艺2009,38(19)利用ANSYS软件热-结构耦合功能,对AISI202不锈钢薄板激光对接焊进行仿真分析.建立高斯热源模型.并通过APDL语言编写程序实现热源的移动加载,对焊接温度场进行动态模拟.最后进行残余应力场分析,得出残余应力的分布规律.试验测量结果与仿真结果对比表明,二者具有较好一致性.5.会议论文张林杰.张建勋.巩水利.姚伟不锈钢薄板激光焊接保护气流侧吹工艺试验研究2005本文利用CCD高速摄影试验研究了侧吹保护气流的不同侧吹流速、侧吹角度和侧吹喷咀高度对薄板的CO2激光焊接过程中等离子体形态、焊缝熔透率和熔宽的影响.结果表明,侧吹喷嘴高度对激光焊接过程有显著的影响;顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大;正确的选择侧吹工艺可以使等离子体云团的平均体积、平均高度趋向减小,从而使焊缝的熔透率增大,背面熔宽增大.6.学位论文王彬430不锈钢激光和TIG焊接行为研究2007不锈钢由于其具有优良的耐腐蚀性能，在我国的经济建设中有举足轻重的地位，被广泛应用于船舶、车辆、汽车、桥梁、建筑及家电设备等行业。在不锈钢加工工艺中，焊接是最主要的必不可少的加工技术。焊接件的数量、品种、规格在不断的增加，对焊接工艺的要求也越来越高。本文分析了不锈钢焊接过程中存的问题，概述了激光焊接和钨极氩弧焊的工艺要素及其在不锈钢焊接中的研究现状。针对430铁素体不锈钢激光焊接和钨极惰性气体保护焊的相关问题开展研究,内容包括对不锈钢进行激光焊接和钨极氩弧焊接，利用金相显微镜，显微硬度计，万能拉伸试验机，冲杯试验机等测试手段,对焊接接头的微观组织结构，显微硬度，接头力学性能，焊缝冲压成形能力等进行分析，探讨焊缝组织与力学性能的关系。研究结果表明，不锈钢薄板激光脉冲焊接时，为获得表面成形良好的焊缝，应选择较小的焊接电流，较高的焊接速度；激光焊缝由中心较大的胞状晶和焊缝边缘的柱状晶组成，焊缝组织为铁素体和分布在晶界间的碳化物；焊缝中心硬度显著高于热影响区和母材，几乎为母材的两倍。焊缝抗拉强度强于母材；430铁素体不锈钢激光焊缝对晶间腐蚀敏感，晶间腐蚀后焊缝断裂于析出碳化物较多的热影响区。钨极氩弧焊时,焊接线能量是影响焊接质量的重要因素；焊缝中心存在少量等轴晶，偏离焊缝中心出现较大的胞状晶，接近母材的热影响区则为柱状晶,晶间存在马氏体析出；再结晶形成细小的再结晶新晶粒，减小了焊缝晶粒粗化的倾向；焊缝硬度稍高于母材，高温热影响区硬度显著提高；成形良好的接头抗拉强度稍高于母材，部分试样拉伸断裂起源于热影响区，断口为脆性断裂形貌。7.期刊论文安瑞金.赵琳.田志凌.彭云.AnRuijing.ZhaoLin.TianZhiling.PengYun医疗器械用高氮不锈钢薄板激光焊接接头的组织与性能-应用激光2007,27(6)高氮奥氏体不锈钢具有良好的强韧性,且可避免不锈钢中镍离子引起的生物过敏反应,在医疗器械方面具有广泛应用前景.焊接性是高氮钢的重要应用性能.本文利用激光对3mm厚的高氮钢进行了焊接,研究了高氮钢激光焊接接头的组织、力学性能及其变化规律.研究结果表明,高氮钢激光焊接焊缝组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,接头没有出现软化区,拉伸实验均断在母材处.焊缝具有较高的冲击韧性.8.期刊论文耿平.杨玉玲.张多.GENGPing.YANGYu-ling.ZHANGDuo18-8型奥氏体不锈钢低功率Nd:YAG激光焊接研究-激光与红外2007,37(1)文中采用YAG激光作为焊接热源,对1.0mm厚的奥氏体不锈钢薄板的双面激光焊接工艺进行了研究.主要研究了试样的焊前打磨抛光、保护气体的选择及激光工艺参数(包括激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度、脉冲频率等)的匹配对焊缝形成及表观形貌的影响.试验结果表明,此不锈钢非常适合用激光焊接.施焊前对试样进行充分的打磨和抛光十分必要,必须保证对焊面能紧密接触,以防止焊接过程中产生过多的气孔,同时还对提高焊缝的机械性能有重要作用.焊接过程中合适的保护气体及其送气方式也是十分必要的.大量试验表明,激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率四个参数的合理组合是实现不锈钢薄板焊接的关键因素.最佳工艺参数组合为在激光功率密度恒为5.7×105W/cm2的条件下,焊接速度不高于2mm/s,脉冲宽度为3.0ms,脉冲频率为9Hz.9.学位论文宁吉平不锈钢焊缝激光冲击强化试验研究与有限元仿真分析2010不锈钢焊接产生的残余应力是影响构件使用寿命的主要因素之一。激光冲击处理作为一种新型的表面强化技术，能够改善焊接接头残余应力的分布状态，使焊接接头表层形成残余压应力层，提高不锈钢焊缝的使用寿命，达到强化不锈钢焊接接头的目的。选用AISI202奥氏体不锈钢进行激光喷丸强化处理，通过仿真模拟和试验分析的方法，研究激光冲击处理对不锈钢焊缝残余应力场的影响。br (1)阐述了激光冲击波诱导残余应力场的形成过程及冲击波在材料中的传播机理。根据弹塑性动力学、冲击波理论，探讨了激光冲击波的Fabbro半理论模型和段志勇修正模型，得到激光冲击波理论压力-时程曲线，为有限元仿真奠定理论基础。br (2)进行了不锈钢薄板对接焊和不锈钢焊缝激光冲击试验，并对冲击前后的试样进行残余应力测试和显微组织分析。研究表明：激光冲击处理后冲击区表层出现很高的残余压应力，其影响范围不仅在冲击区以内，而且延伸到冲击区外围，但是在激光光斑中心存在应力削弱效应，即“残余应力洞”现象。金属材料在应力波高压作用下发生塑性变形而形成微凹坑，塑性变形的大小反映出搭接冲击处理的强化效果要优于单次冲击处理。激光冲击后材料表层组织出现高密度位错，奥氏体形核数目急剧增多，在发生马氏体转变时，形成微细隐针状马氏体组织；相同参数下，搭接冲击处理后组织进一步细化，马氏体相增多，位错密度增加，冲击区冲击效果得到加强。br 采用浓度42％的沸腾MgCl2溶液作为腐蚀环境进行应力腐蚀加速试验，以验证激光冲击处理对焊接试样表层应力的影响。研究表明：激光冲击处理能够提高不锈钢焊接试样抗应力腐蚀开裂的能力，达到强化不锈钢焊接接头的目的；激光光斑搭接率越高，不锈钢焊接试样在氯化物溶液中产生宏观裂纹的时间越长。br (3)以ANSYS和ANSYS/LS-DYNA为平台，建立了不锈钢激光焊接和激光冲击强化的有限元分析模型，依次进行了激光焊接温度场、激光焊接应力场、激光冲击应力场的仿真分析。激光焊接应力场的仿真以焊接温度场得到的节点温度作为体载荷，而激光冲击应力场的仿真以焊接残余应力作为初始应力。分析了不锈钢焊缝经激光单点、多点冲击后表面残余应力的分布。研究表明：有限元模拟得到的残余应力场与试验测量结果具有较好的一致性。本文链接：授权使用：中南大学(zndx)，授权号：523002d1-ff24-4f8e-af3a-9ea6013fc826下载时间：2011年3月14日