奥氏体不锈钢活性TIG和激光焊的研究

论文摘要

现今焊接技术都朝着节约成本,绿色高效的方向发展,涂敷在施焊板材表面的活性剂可以显著的增加TIG焊和激光焊焊缝熔深,提高焊接效率。本文将活性剂与TIG焊、低功率脉冲激光焊以及光纤连续激光焊相结合,以TiO2、SiO2、Cr2O3、NaF、CaF2五种活性剂为基础,研究单一活性剂和复合配方活性剂对SUS304不锈钢板焊缝熔深增加的影响规律,探讨了活性剂增加熔深的机理,为活性剂在TIG焊和激光焊方面的实际应用提供一定理论支持。单一活性剂和多组元复合配方的活性TIG焊和活性脉冲激光焊的结果表明,涂敷活性剂后焊缝熔深和深宽比均发生改变。其中,单一活性剂中氧化物可使深宽比有不同程度的增加,而氟化物对此则没有明显的效果。在多组元复合配方活性剂试验中,焊缝成形效果较好的几组配方中氧化物含量大于氟化物含量。这验证了焊缝熔深增加机理中的“表面张力温度梯度改变”理论。活性光纤连续激光焊中效果较好的几组配方中氟化物的含量有明显的增加。与低功率脉冲激光焊不同,光纤连续激光焊的功率密度较大,温度较高,氟化物和氧化物活性剂共同作用,促进了焊缝熔深的增加。本文所开展的试验研究对于活性焊接方法与TIG焊和激光焊的结合应用具有重要的意义,本文的一个重点就是探讨活性激光焊熔深增加的机理。在活性光纤连续激光焊中,活性剂的存在一方面提高了工件对激光的吸收率;另一方面,由于活性剂与激光焊本身的特性,使用活性剂可以降低等离子体屏蔽效应、增强匙孔效应和改变熔池表面张力,使得焊缝熔深增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概论
• 1.1 A-TIG 焊国内外研究现状
• 1.2 A-LBW 的发展现状
• 1.3 本课题的内容和目的
• 2 试验材料、方法及设备
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.3 试验设备
• 3 奥氏体不锈钢A-TIG 焊试验结果及分析
• 3.1 焊接参数
• 3.2 单一活性剂对不锈钢A-TIG 焊的影响
• 3.3 多组元复合配方活性剂对不锈钢A-TIG 焊的影响
• 3.4 本章小结
• 4 奥氏体不锈钢A-LBW 试验结果及分析
• 4.1 焊接参数
• 4.2 单一活性剂对不锈钢脉冲激光焊接的影响
• 4.3 多组元复合配方活性剂对不锈钢脉冲激光焊的影响
• 4.4 多组元复合配方活性剂对不锈钢光纤连续激光焊的影响
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录（攻读学位期间发表论文目录）