船用E級(jí)鋼高功率激光焊接接頭組織與韌性的研究.pdf

1、激光焊接技術(shù)以其優(yōu)于傳統(tǒng)連接方式的一些特點(diǎn)如能量密度高、熱輸入量小、焊縫深寬比大、變形小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等,其應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到航空航天、船舶制造、機(jī)車制造、機(jī)械零件制造等領(lǐng)域。但其經(jīng)濟(jì)成本較高以及對(duì)工件裝配精度要求較高。相比激光焊,激光-電弧復(fù)合焊由于電弧的加入,可以更有效地吸收激光的能量,克服了單純激光焊和電弧焊的缺點(diǎn)。本文研究了國(guó)產(chǎn)普通強(qiáng)度船用E級(jí)鋼高功率CO2激光焊以及激光-MIG復(fù)合焊工藝過程及不同線能量條件下接頭組織及力學(xué)性

2、能的規(guī)律研究。首先,采用激光對(duì)接技術(shù)和激光—MIG復(fù)合焊技術(shù),通過改變激光功率、焊接速度及電弧能量來改變線能量的輸入,目的是為了觀察不同線能量對(duì)普通強(qiáng)度船用E級(jí)鋼焊接接頭各區(qū)域組織及力學(xué)性能的影響。其次,通過金相顯微鏡、SEM及透射電鏡確認(rèn)不同線能量條件下焊接接頭各區(qū)域所得到的組織；試驗(yàn)證實(shí),接頭粗晶區(qū)位置在小線能量條件下存在大量的粒狀貝氏體；當(dāng)線能量變大時(shí),粒貝的含量逐漸變少,珠光體類組織含量逐漸變多。第三,制備SH-CCT圖,觀察不

3、同焊接熱循環(huán)下,熱影響區(qū)所得到的組織。采用熱模擬技術(shù)模擬接頭熱影響區(qū)的沖擊性能,與組織進(jìn)行對(duì)比。通過采用熱電偶測(cè)溫試驗(yàn),得出激光焊熱影響位置的t8/5,結(jié)合SH-CCT圖以及熱模擬沖擊試驗(yàn),結(jié)果顯示,在線能量較低情況下,焊接熱影響區(qū)域有大量粒狀貝氏體存在,其對(duì)應(yīng)的低溫沖擊韌性值較好。第四,依據(jù)CCS船規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種不同線能量條件下得到的焊接接頭進(jìn)行抗拉、硬度及低溫沖擊試驗(yàn)。沖擊試驗(yàn)表明,船用E級(jí)鋼焊接熱影響區(qū)的低溫韌性與輸入的線能量成反比