船用E級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如能量密度高、熱輸入量小、焊縫深寬比大、變形小、易于實現(xiàn)自動化等,其應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴展到航空航天、船舶制造、機車制造、機械零件制造等領(lǐng)域。但其經(jīng)濟成本較高以及對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。本文研究了國產(chǎn)普通強度船用E級鋼高功率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性

2、能的規(guī)律研究。首先,采用激光對接技術(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普通強度船用E級鋼焊接接頭各區(qū)域組織及力學性能的影響。其次,通過金相顯微鏡、SEM及透射電鏡確認不同線能量條件下焊接接頭各區(qū)域所得到的組織；試驗證實,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；當線能量變大時,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,與組織進行對比。通過采用熱電偶測溫試驗,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,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,其對應(yīng)的低溫沖擊韌性值較好。第四,依據(jù)CCS船規(guī)標準對各種不同線能量條件下得到的焊接接頭進行抗拉、硬度及低溫沖擊試驗。沖擊試驗表明,船用E級鋼焊接熱影響區(qū)的低溫韌性與輸入的線能量成反比