在工程中,使用異種材料制造的焊接結(jié)構(gòu),不但可以滿足不同工作條件對構(gòu)件的要求,還可以節(jié)省大量的貴重材料,異種材料焊接結(jié)構(gòu)在機械、化工、電力等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。碳鋼和不銹鋼異種鋼接頭可以發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)點,并節(jié)省大量的不銹鋼資源,Q235普通碳素鋼和304不銹鋼都是很常用的鋼種,激光焊是一種先進(jìn)的焊接技術(shù),研究異種金屬激光焊具有重要的意義。本文對3mm厚的Q235普通碳素鋼和304奧氏體不銹鋼采用激光自熔焊獲得異種鋼焊接接頭,探討焊接工藝參數(shù)對接頭的表面成形以及力學(xué)性能的影響,并研究異種鋼接頭的組織性能。測量若干點的溫度熱循環(huán)曲線,同時,根據(jù)熱力學(xué)理論建立激光焊熱源模型,并運用ANSYS軟件對焊接熱過程進(jìn)行模擬分析,分析異種鋼激光焊的溫度場分布規(guī)律。通過調(diào)整焊接參數(shù),可以得到表面成形美觀并且力學(xué)性能優(yōu)良的焊接接頭,其拉伸斷裂的位置為碳鋼一側(cè)母材,并且焊接接頭具有較好的延伸率。如果工藝參數(shù)不恰當(dāng),在焊接接頭中產(chǎn)生未熔合和氣孔等缺陷,會大大降低焊接接頭的抗拉強度和塑性。觀察焊縫截面發(fā)現(xiàn),焊縫組織為板條狀馬氏體,板條馬氏體的強度和韌性都比較理想,這就是焊接接頭具有優(yōu)良力學(xué)性能的原因。在一定的...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 異種鋼的焊接性
    1.3 激光焊簡介
        1.3.1 激光焊原理
        1.3.2 激光焊的特點及應(yīng)用
    1.4 異種鋼焊接研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 焊接設(shè)備及過程
        2.2.1 試驗設(shè)備
        2.2.2 焊前準(zhǔn)備及焊接過程
    2.3 異種鋼接頭組織及成分分析
    2.4 異種鋼接頭性能測試
        2.4.1 力學(xué)性能
        2.4.2 焊縫顯微硬度測試
    2.5 異種鋼激光焊溫度場測試
第3章 異種鋼激光焊對接接頭的焊縫成形與微觀特征
    3.1 引言
    3.2 工藝參數(shù)對焊縫成形的影響
        3.2.1 離焦量對焊縫成形的影響
        3.2.2 激光功率對焊縫成形的影響
        3.2.3 焊接速度對焊縫成形的影響
    3.3 異種鋼接頭微觀組織分析
        3.3.1 異種鋼焊縫的化學(xué)成分分析
        3.3.2 異種鋼接頭的組織分析
        3.3.3 異種鋼接頭物相分析
    3.4 異種鋼焊接的碳遷移擴散
        3.4.1 異種鋼接頭中的碳擴散
        3.4.2 碳遷移擴散的計算
        3.4.3 動力學(xué)解釋碳遷移擴散現(xiàn)象
        3.4.4 異種鋼接頭熔合區(qū)碳遷移的計算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 異種鋼接頭力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 異種鋼接頭顯微硬度
        4.2.1 異種鋼接頭顯微硬度的整體趨勢
        4.2.2 異種鋼接頭各層的顯微硬度
    4.3 異種鋼接頭拉伸性能
        4.3.1 離焦量對異種金屬焊接接頭拉伸性能的影響
        4.3.2 激光功率對異種鋼接頭拉伸性能的影響
        4.3.3 焊接速度對一種鋼接頭拉伸性能的影響
    4.4 異種鋼接頭斷口形貌分析
    4.5 本章小節(jié)
第5章 異種鋼激光焊溫度場研究
    5.1 引言
    5.2 異種鋼接頭溫度場測量
        5.2.1 布置特征點
        5.2.2 測量結(jié)果與分析
    5.3 異種鋼激光焊溫度場模擬
        5.3.1 有限元軟件簡介
        5.3.2 激光焊中的傳熱模型
        5.3.3 激光焊接熱源模型
        5.3.4 激光焊接溫度場模擬
        5.3.5 數(shù)值模擬過程
    5.4 模擬結(jié)果
        5.4.1 焊接熱源模型分析
        5.4.2 材料屬性參數(shù)的影響
        5.4.3 焊縫區(qū)域相變過程的影響
    5.5 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3918047