光纤激光辅助TIG焊接法研究

【摘要】近年来,高效节能、安全环保的新型焊接方法的研究一直是世界焊接领域的热点之一。通过对活性焊接法的研究表明：活性元素氧、硫改变熔池表面张力温度系数是熔深增加的主要机理。本文通过改变引入活性氧元素的方式,提出了一种新型活性焊接法—光纤激光辅助TIG焊接法,即LA-TIG(LaserAidedActivatingTIGWelding)焊,首先采用小功率光纤激光(小于500W)在氧气保护下预熔不锈钢待焊焊道表面,在焊道表面形成一层薄而均匀的氧化层取代活性剂的涂覆。然后用传统TIG焊覆盖焊道表面,同样可以使焊缝熔深显著增加。本文选用SUS304奥氏体不锈钢和5mmX6CrNiTi1810不锈钢作为母材。研究了主要工艺参数对焊缝熔深熔宽的影响规律,并得到了熔深增加明显,表面成形良好的焊缝的最佳焊接工艺规范。试验结果表明：激光处理和未处理焊缝熔深、熔宽均随焊接电流的增加而增加,但激光处理焊缝熔深增加的更快；当增加焊枪移动速度时,热输入量降低,激光处理和未处理的焊缝熔深、熔宽均减小；随激光功率增加,焊缝熔深增加而熔宽收缩；当预熔速度升高时,焊缝呈熔深先增大后减小的趋势,而熔宽呈先减小后增大的趋势,当预熔速度升高到134mm/min时,深宽比最大。通过金相组织观察分析了焊缝显微组织的影响,并通过力学性能等测试焊缝的拉伸、弯曲,抗腐蚀性能和硬度的变化。研究结果表明,接头均由奥氏体和铁素体两相组成,但激光处理接头组织有一定程度的细化；激光辅助TIG焊缝的拉伸、弯曲、硬度性能优于传统TIG焊缝,而抗腐蚀性能较弱。在熔深增加机理方面,首先通过对电弧形态、熔池形貌的分析,研究了电弧形态收缩和表面张力温度系数的变化对熔深增加的影响。其次,通过变化激光功率和预熔速度分析熔池氧含量的变化规律,研究了氧含量与熔深的关系。结果表明：激光辅助TIG焊熔深明显增加是电弧收缩和熔池表面张力温度系数的变化共同作用的结果。激光辅助TIG焊接法具有广泛的适用性,可实现全自动化生产,具有高效,焊接质量良好等优点,是一种具有开发和应用价值的新型焊接技术。对于推动活性焊接方法的应用具有重要意义。
【作者】他进国；
【导师】尹燕；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】TIG焊；激光；不锈钢；活性焊接；

【参考文献】
[1]马淑婧.基于iSCSI协议的虚拟磁盘的设计与实现[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[2]罗尧治,徐梦雅,姜涛,王煜成,张鹏飞.绍兴体育中心体育场屋盖结构临时支撑同步卸载缩尺模型试验研究[J].施工技术,2014,20:39-42.
[3]翟云杰.明代御史分途选任研究[D].上海交通大学,专门史,2014,硕士.
[4]邓耿玮.基于FPGA的雷达高度表模拟器[D].燕山大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[5]王昀.周南女校与丁玲[D].湖南师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[6]赵旭峰.汽轮发电机环形气隙内流动换热的数值模拟研究[D].华中科技大学,热能工程,2013,硕士.
[7]张凯.基于GPU-hadoop的海洋环境信息可视化并行计算框架研究与实现[D].中国海洋大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[8]林萍.基于数据挖掘的入侵检测系统研究与实现[D].昆明理工大学,2004.
[9]徐凌霄.新型亲CO_2化合物的设计合成及其在超临界CO_2中的溶解行为研究[D].中南民族大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[10]马学斌.我国民办高校课程特色创建初探[D].湖南师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[11]吕继东.列车运行控制系统分层形式化建模与验证分析[D].北京交通大学,2011.
[12]吴洁琼.基于k-means算法的客户细分分析[D].兰州商学院,应用统计,2014,硕士.
[13]秦鑫.旅游管理网站系统的设计与实现[D].大连理工大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[14]吴烨.投资者情绪与股票走势[D].上海交通大学,工商管理,2013,硕士.
[15]路明.流固耦合条件下岩土体等效导热系数的计算与传热规律的研究[D].辽宁工程技术大学,岩土工程,2012,硕士.
[16]林举烨.金融业中数据挖掘技术的应用[J].现代计算机(专业版),2005,07:44-48.
[17]凌翃.上市公司终极控制人、资金占用与投资不足的关系研究[D].浙江财经学院,会计学,2012,硕士.
[18]杨劼.求解约束优化问题的遗传算法研究[D].大连海事大学,应用数学,2013,硕士.
[19]肖静婧,徐慧颖,徐莉,刘宝红.铁酞菁/氮掺杂石墨烯复合物的电化学传感研究[J].电化学,2015,01:53-57.
[20]宗恺,汪浩,刘晶冰,严辉.石墨烯在光催化反应中应用的研究进展[J].化工进展,2012,12:2736-2742.
[21]宋景春.TERT在5-HT诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖过程中的作用及机制研究[D].第四军医大学,病理学与病理生理学,2004,硕士.
[22]刁秀杰.跨搜索引擎的关键字广告预算分配策略研究[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[23]刘麒.环氧基活化壳聚糖的制备及性能研究[D].河北工业大学,生物化工,2013,硕士.
[24]赵晓西,李军华,李煦阳,刘伟,李永池.硅掺杂对石墨烯薄膜拉伸力学性能的影响[J].中国科学技术大学学报,2014,03:238-243.
[25]邓赶生.论我国个人信息保护法律制度的价值平衡[D].安徽大学,法学理论,2014,硕士.
[26]王学强.中国马克思主义信仰危机及其消解[D].河北经贸大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[27]王富斌.犯罪现场重建问题研究[D].甘肃政法学院,诉讼法学,2011,硕士.
[28]殷鲁旭.纤维连接蛋白瓜氨酸化后对聚蛋白多糖酶-1活性的影响[D].山东大学,外科学,2013,硕士.
[29]皮兰英.C_(24)和C_(48)的第一性原理计算[D].燕山大学,材料学,2013,硕士.
[30]顾彬.苏南农村独生子女父母养老问题研究[D].南京师范大学,社会学,2012,硕士.
[31]李博.基于用户满意度的高校网站信息公开绩效评价研究[D].黑龙江大学,情报学,2013,硕士.
[32]王玉娟.梅品种资源亲缘关系的RAPD和EST-SSR分析[D].南京农业大学,果树学,2011,硕士.
[33]钱钧荣.由等t_0图作构造图的切线法[J].石油地球物理勘探,1976,06:22-27.
[34]潘龙.空间市场势力测度指标体系的构建和应用[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[35]唐滔良.HOPG表面上乙醇分子形成的自组装分子马达[D].西南大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[36]曹闰.纳米Ni-Fe颗粒增韧氧化铝基陶瓷复合材料的制备及性能研究[D].合肥工业大学,材料学,2004,硕士.
[37]孔令辉.中温固定点黑体辐射源研制及性能评价[D].成都理工大学,核技术及应用,2013,硕士.
[38]付尧.石墨烯薄膜制备、场效应晶体管构建及其性能研究[D].电子科技大学,2012.
[39]李伟唯.儿童家具用品仿生设计研究[D].吉林大学,设计艺术学,2014,硕士.
[40]李然.功能化氧化石墨烯用于PML/RARα融合基因检测的研究[D].山西医科大学,2014.
[41]周清勇.基于风险分析的大坝应急预案技术研究[D].南昌大学,水利水电工程,2012,硕士.
[42]赵千惠.劳动力流动和产业集聚对区域经济差距的影响研究[D].山东财经大学,政治经济学,2014,硕士.
[43]郭斌.ITER极向场变流器交直流母线分析与设计[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[44]王晗.高负荷叶片在不同涡轮叶栅中的气动特性的数值研究[D].哈尔滨工业大学,动力机械及工程,2014,硕士.
[45]刘陶.从信息科学角度对网络课程信息的研究与组织设计[D].辽宁师范大学,教育技术学,2003,硕士.
[46]孙启梦.战略导向对国际新创企业绩效的影响机制研究[D].浙江大学,创业管理,2012,硕士.
[47]吕艳莹.补肾活血法治疗排卵障碍性不孕症的临床观察[D].北京中医药大学,中医妇科学,2014,硕士.
[48]刘正江,牛恒山.2002年我国在船舶避碰领域的研究进展[A].中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会.2003海上航行安全论文集[C].中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会:,2003:3.
[49]刘伟,王亮,陈玉林,侯学勇,吕航,文继锋.广域测量系统中刀片式构架相量数据集中器的设计与实现[J].电力系统自动化,2012,12:61-65.
[50]周慧.L&Z证券公司全面预算管理体系设计与实施[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.