线能量对不锈钢激光焊焊接接头组织与性能的影响课件

线能量对不锈钢激光焊焊接接头组织与性能的影响 答辩人 陈铎学号 11104207答辩指导老师 崔君军学院 机械与运载学院 沈阳工学院焊接专业11级毕业答辩 目录 1 研究背景及意义2 试验材料的选择及工艺3 线能量对不锈钢搭接焊缝熔深 熔宽及组织的影响4 线能量对不锈钢搭接接头硬度和拉伸性能的影响5 结论6 致谢 研究背景及意义 一 背景 随着各个国家老龄化越来越严重 更多的老人需要照顾 社会保障和服务的需求也更加紧迫 老龄化的家庭结构必然使更多的年青家庭压力增大 而且生活节奏的加快和工作的压力 也使得年轻人没有更多时间陪伴自己的孩了 随之酝酿而生的将是广大的家庭奥氏体不锈钢服务机器人市场 二 意义在市场巨大的需求下 奥氏体不锈钢服务机器人在美观上尚有欠缺 我希望通过此毕业论文选取适当的焊接工艺方法解决此类问题 达到用户的美观要求 世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生 因受限于晶体的热容量 只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低 使用CO2为激发物的CO2激光 波长10 6uM 输出能量可达25KW 可做出2mm板厚单道全渗透焊接 工业界已广泛用于金属的加工上 1 广阔的奥氏体不锈钢服务机器人市场 2 激光焊接技术的成熟 1 试验材料的选择本论文试验研究选取SUS301L奥氏体不锈钢板作为母材 不锈钢试板厚度分别为2mm和1mm 试板尺寸分180mm 150mm 2mm和180mm 150mm 1mmSUS301L 奥氏体不锈钢化学成分以及力学性能如下 SUS301L奥氏体不锈钢化学成分 试验材料的选择及工艺 SUS301L奥氏体不锈钢的力学性能 SUS301L不锈钢板的微观组织 2 试验工艺 1 取样 从奥氏体不锈钢板材中切取焊接试样 然后用砂纸清理试件表面的氧化膜 并用丙酮清洗 保证试件表面平整 洁净 2 激光焊接奥氏体不锈钢试验中 通过变化焊接参数 焊接速度 激光功率 改变焊接线能量 研究其对不锈钢搭接接头焊缝熔深 熔宽 接头组织 硬度和拉伸性能等的影响规律 具体焊接参数如下 根据焊接线能量可表示为E P V得到焊接试验方案如下 3 注意事项 线能量对熔深的影响 线能量与熔深的线性关系 线能量对熔宽的影响 线能量与熔宽的线性关系 线能量对不锈钢接头表面质量的影响 E 0 9130 0 9545 1 OOOOkJ cm 正面 E 0 9130 0 9545 1 OOOOkJ cm 背面 线能量对接头组织的影响 SUS301L奥氏体不锈钢焊缝的XRD分析结果 不同焊接线能量下的焊缝中心组织 线能量对接头硬度的影响 激光焊接线能量分别为0 8261kJ cm 1 0000kJ cm时的接头横截面水平方向显微硬度分布曲线 线能量对接头拉伸性能的影响 焊接接头拉伸性能试验结果 焊接线能量对接头拉剪载荷的影响 结论 本论文重点研究了激光焊接线能量对SUS301L奥氏体不锈钢搭接非熔透焊接头焊缝熔深 熔宽 微观组织 硬度和拉伸性能的影响 得到以下结论 1 焊缝熔深与焊缝熔宽均随着激光焊接线能量的增大而增大 焊缝背面氧化变色程度与焊缝熔深有关 熔深越大氧化变色越明显 焊接线能量 1 0000kJ cm时 焊缝上表面成型良好 下表面无明显的焊接痕迹及氧化变色 2 随着激光焊接线能量的增加 焊缝区胞状晶与胞状树枝晶的方向性增强 晶区宽度增大 当激光焊接线能量由0 8261kJ cm增至1 0000kJ cm时 胞状晶与胞状树枝晶的平均晶粒宽度由4 5um增至5 5um 同时热影响区的宽度也随着激光焊接线能量的增大而增大 晶粒粗化现象变得更加明显 3 不锈钢激光焊接头的硬度分布是不均匀的 随着焊接线能量的增加 焊缝区 HAZ的硬度值降低 E 1 0000kJ cm时焊接接头的焊缝区和热影响区的宽度要大于E 0 8261kJ cm时的焊接接头 4 激光焊接线能量分别为0 8636kJ cm 0 8696kJ cm 0 9048kJ cm 0 9091kJ cm 0 9130kJ cm 0 9524kJ cm 0 9545kJ cm 1 0000kJ cm时 接头的拉剪载荷均大于20kN 满足技术要求 拉剪载荷随焊接线能量的增大呈现增加的趋势 老师辛苦了真舍不得毕业 致谢 本论文的顺利完成得益于崔君军老师的辛勤指导与殷切关怀 崔老师丰富的科研知识 严谨的科学态度 以及做人做事的各项原则都深深影响着我们 使我们励志在以后的工作及生活中成为像老师一样优秀的人 老师不仅对我的学习工作给予非常细致地指导与耐心地解答 同时还处处关心我的生活及工作 在我的毕业论文即将完成的时刻 我要向我最敬爱的老师致以最最衷心的感谢 同课题组的杨博宇 张菲