不锈钢激光MAG电弧复合热源焊接工艺及机理研究.pdf

长春理工大学硕士学位论文不锈钢激光—MAG电弧复合热源焊接工艺及机理研究姓名：康乐申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：刘景和20080401摘要本文在综合国内外激光．电弧复合热源焊接技术研究状况的基础上以不锈钢为研究对象系统研究了低功率す猓甅电弧旁轴复合热源的焊接特性分析了各种参数对焊接接头的熔深、熔宽及余高的影响：在前期工艺的基础上对实际生产中的工件进行了焊接；分析了复合热源和单附咏油返奈⒐圩橹土ρ阅埽焕高速摄像系统和光谱仪分析了复合热源焊接过程中激光与电弧相互作用形态及等离子体发射光谱特点；计算对比了复合和单附拥缁〉壤胱犹宓牡缱游露扔朊芏龋验证了复合热源和单附铀Φ娜攘ρ胶庾刺剿髁思す庥氲缁∠嗷プ饔机制为深入研究低功率激光．春先仍春附又屑す庥氲缁〉南嗷プ饔没淼於了基础同时也验证了该焊接技术应用于实际生产的可行性。关键词：不锈钢低功率脉冲す飧春虾附蛹す馕顾醯缁〉缱用芏群电子温度发射光谱微观组织和力学性能．蛍瑃篠甌琾．Ⅱ嗑轿迥辍M踉三日糜基ァ年上月丝日年上月三之日长春理工大学学位论文版权使用授权书长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文‘不锈钢激光．缁「春先仍焊接工艺及机理研究》是本人在指导教师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。指导导师签名：第一章绪论§引言自年拢拦斯．在休斯研究所成功的研制出世界上第一台实用的红宝石激光器以来在短短的几十年里激光技术得到了飞速的发展。相继出现了各种各样的激光器如气体激光器液体激光器、半导体激光器及准分子激光器等其激光器功率等级和光束质量在不断的提高、传输和聚焦方式也在不断的优化。激光加工作为感碌牟牧霞庸ぜ际踉诤芏嘈幸档玫搅斯惴旱挠τ谩Ｔ诠ひ抵校激光主要应用于钻孔、切割、焊接、表面改性、打标等。近年来又开辟出了一些新的领域如激光快速成型与校型、激光微细加工、纳米材料的制备及激光复合加工等。目前他已经发展成为了一个世界范围的产业．不同地区的各个行业有所不同：在美国激光加工主要应用于汽车业和金属加工业；在亚洲电气工业和半导体工业则是激光器供应商的最大客户；在欧洲金属加工业和汽车业中的激光加工应用较多而在半导体工业则相对较少。另外在欧洲激光器在其它行业’如塑料加工业中也有广泛的应用。图给出了各种激光加工方法在重要工业领域中的应用比例‘。汽车工业是激光加工最重要的应用部门主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。从图中小轿车的生产工艺可以看出激光加工方法在很大范围内得到了成功应用Ⅲ。其中激光焊接技术的应用最为广泛。激光焊接作为激光加工的重要应用领域之一在汽车制造航空航天、船舶制造、钢铁行业、电子行业、压力容器以及医用仪器等工业领域的应用日益广泛。激光焊接具有速度高接头质量好等优点而受到人们关注但激光焊接能量利用率低成本高焊接时对被焊工件的间隙及位置精度要求很高所以其广泛应用受到了很大的限制。为了扩大激光焊接的应用范围增强和改善激光焊接的效果降低激光焊接设备的成本上个世纪年代兴起的激光电弧复合焊接技术具有焊接速度快、接头质量高等图各种激光加工方法的应用比例温度而す獠穆龀宸逯倒β手荒艽锏搅β实矧¨因此脉冲激光§激光焊接基本知识一系列优点已成为国内外激光焊接技术领域的研究热点之一。§．す夂附拥幕驹激光是由于受激辐射产生的一种单色性好方向性好亮度高相干性好的电磁波由于以上这些显著的特性激光束的能量才可以汇聚到一个相对较小的点上使得工件上的功率密度能达到／陨稀Ｕ飧鍪考兜娜肷涔β拭芏瓤梢栽诩ǘ痰时间内使加热区的金属汽化从而在液态熔