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低合金钢T型接头激光+MIG复合焊工艺研究(5)

时间:2022-11-20 19:41来源:毕业论文
激光-电弧复合焊接工艺适用于很多传统焊接工艺难以加工的位置,其可以对平板对接接头、角接接头、环形焊缝等进行焊接。由于激光+MIG复合焊接工艺在

激光-电弧复合焊接工艺适用于很多传统焊接工艺难以加工的位置,其可以对平板对接接头、角接接头、环形焊缝等进行焊接。由于激光+MIG复合焊接工艺在低碳钢、高碳钢、不锈钢、铝及铝合金、Ni基合金等材料的焊接过程中独特的优势,引起世界各个国家的注意。目前,激光+MIG复合焊接工艺已经广泛应用于船舶制造、汽车制造、石油管道等行业[24]。

自从 21世纪开始,激光+MIG复合焊接技术已经开始逐渐应用于造船业,主要应用在船体平板对接接头、角接接头和加强筋的焊接[25]。激光+MIG复合焊接在板与板之间的搭桥能力方面有相当的优势,在船舶生产制造方面也有无可比拟的独特优势,其允许达到的最大焊件间隙可达到激光焊的数倍(1mm),并且明显的减少了焊前装配的时间和降低了焊件精加工的高成本,使得工作效率显著提高[26]。此外,激光+MIG复合焊接的焊后试件变形量也非常小,从而使焊后的校正、修理工作大为减少,大大缩短加工时间。其中TWI船舶结构钢的激光-电弧复合焊接对筋壁板的 T型焊缝、对接焊缝具有成熟的焊接工艺,是制造船舶工业中典型的例子[6]。大众汽车公司在汽车生产中因采用激光-电弧复合焊接技术,焊缝达到数米长。奥迪汽车公司也采用激光-电弧复合焊接工艺焊接铝合金侧顶梁,其焊缝总长度将近5m[27]。辉腾在焊接车身车门的时候,采用激光-电弧复合焊接技术体现出复合焊独特的优势。由德国大众汽车工程公司自主开发了激光+MIG电弧复合焊接头,这种接头专用于汽车车身制造,使得生产效率、产品质量得到全面的提升。该焊接头可以安装在机器人手臂上,由于焊接头的独特设计,灵活度大大增加,可在任何空间位置进行焊接,不论在哪个方向上机器人重复定位精度可以达到0。1 mm[28]。在焊接石油化工使用的油管和管道时,激光-电弧复合焊接也可以发挥其独有的优势。由于石油管道拥有较大壁厚,用传统的电弧焊焊接时,不仅焊缝的坡口需要特殊设计,而且需要多层多道焊,这样焊接不仅焊接的速度较慢,工作效率较低,而且增加了焊后的清理工作,此外多次的引弧和收弧过程中还容易产生增加了应力、应变等缺陷[29],焊件质量低。这时激光-电弧复合焊的优势就凸现出来,激光-电弧复合焊焊接油管和管道时,无需开坡口,并且一次性实现单面焊接双面成形,明显降低焊接缺陷,减少了焊后处理的工作量,大幅度提高工作焊接效率。在21世纪初,德国研究所成功研制了储油罐的激光+MIG 电弧复合焊接系统设备,用这种复合焊设备焊接5~8 mm的罐壁时,其焊接速度可以达到 15 m/min,将孔径为1。6 m 的油箱焊完用不到3。5 min。焊接过程结束后,通过 X 射线检查,焊缝质量完全达到标准要求[30]。

1。5 本试验主要意义及内容

利用激光+MIG复合焊工艺对T型接头焊接的试验。分析激光+MIG复合焊工艺参数对T型接头焊缝成形、接头的硬度及熔深的影响规律,分析激光+MIG复合焊T型接头的微观组织特点,获得最优的工艺参数。文献综述

由于激光-电弧复合焊接技术整合了激光和电弧的优点,因此国内外研究机构和相关部门对激光-电弧复合焊的研究非常热门,其发展非常迅速。通过对Q235B碳素钢的激光-电弧复合焊接性能研究补充了国内激光+MIG电弧复合焊接工艺和性能研究,为Q235B低碳钢的光纤激光+MIG电弧复合焊接在实际生产和应用提供了一些理论基础。

第二章 试验材料、设备及试验方案

2。1 试验材料

本试验所用的T型接头母材型号为Q235B碳素钢,屈服强度235MPa,尺寸规格:板长为150mm,宽度为100mm,厚度为8mm,其化学成分如表2-1所示。 低合金钢T型接头激光+MIG复合焊工艺研究(5):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_102266.html

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