不锈钢激光-TIG复合热源双丝焊接工艺研究

摘要

对高纯度、高性能材料如超低碳不锈钢、钛合金及高温镍基合金等高性能金属材料的焊接，采用激光-TIG复合单丝焊接可以在低热输入、高焊接速度的前提下得到良好的焊接接头。但由于单丝送丝熔敷速度低，较适用于薄板的焊接加工，而对于开坡口的中厚板焊接，其应用受到一定限制。
　　为解决上述问题，本文提出了一种新型的激光-TIG双丝送丝焊接方法，并以8mm板厚不锈钢焊接为研究对象，研究了焊丝空间位置、焊接工艺参数等对不锈钢激光-TIG电弧复合热源双丝焊接焊缝成形的影响规律，借助高速摄像深入分析了不锈钢激光-TIG电弧复合热源双丝焊接过程稳定性，并对焊接接头金相组织及接头性能进行了分析。
　　研究表明，采用激光在前引导电弧、两焊丝在激光下这种空间结构形式，不锈钢激光-TIG复合双丝焊焊接过程稳定，焊缝成形美观。在焊接工艺参数中，光钨（极）间距、激光功率、离焦量、填丝速度、焊接速度及 TIG电流对焊接过程及焊缝成形影响较大。工艺试验结果表明，8mm厚304不锈钢激光-TIG复合双丝焊接具有较为宽泛的工艺参数：光钨间距为6~8mm，激光功率为3.5~6.0kW,离焦量为+4~+8mm,填丝速度为3~10m/min,焊接速度为0.5~1.2m/min,焊接电流为270~400A。在此焊接工艺参数范围进行焊接，焊接过程稳定，焊缝成形美观；8mm板厚 Y型坡口不锈钢对接焊试验结果表明，填充一道即可完成焊接，接头抗拉强度为母材的93.7％，与激光-TIG复合单丝焊接相比，激光-TIG复合双丝焊接的熔敷速度提高100%。

目录

声明

主要符号对照表

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 激光-TIG复合焊接研究现状

1.3 本文研究内容及技术路线

第2章 试验条件及方案

2.1 试验材料及设备

2.2 试验方法

2.3 测试方法

2.4 本章小结

第3章 不锈钢激光-TIG复合双丝焊焊接特性研究

3.1 不锈钢激光-TIG复合双丝焊焊缝成形特性研究

3.2 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接成形优势分析

3.3 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接工艺窗口

3.4 本章小结

第 4 章 不锈钢激光-TIG 复合双丝焊焊接过程稳定性及焊接效率分析

4.1 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接过程稳定性

4.2 不锈钢激光-TIG复合双丝焊焊接效率分析

4.3 本章小结

第5章 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接头综合评估

5.1 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接头成形质量

5.2 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接头金相组织分析

5.3 不锈钢激光-TIG复合双丝焊接头力学性能评估

5.4 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果