1。4  激光焊接的原理和特点 4

1。4。1、 激光焊接的原理和分类 4

1。4。2、 激光焊接的主要参数 5

1。4。3、 激光焊接的特点 5

1。4。4、 激光焊接的焊缝特点和缺陷 6

1。5  研究内容 6

第二章  实验内容及实验方法 7

2。1  实验材料和实验设备 7

2。1。1、 材料成份 7

2。1。2、 实验材料焊前处理 7

2。2  实验设备 7

2。2。1、 激光器 7

2。2。2、 焊接机器人 8

2。3  焊接的工艺 9

2。4  试样的制备 10

2。5  试验方法 11

2。5。1、 金相试验 11

2。5。2、 超景深试验 11

2。5。3、 扫描电子显微镜 11

2。5。4、 拉伸测试 12

2。5。5、 硬度测试 12

第三章  试验结果和分析 14

3。1  焊接接头的宏观形貌 14

3。2  焊接工艺参数对焊缝质量的影响 16

3。3  焊接微观组织分析 19

3。4  焊接接头的力学性能 21

3。4。1、 焊接接头的硬度测试 21

3。4。2、 焊接接头的拉伸测试 22

第四章  结论 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

第一章 绪论

1。1  课题研究的背景及意义

钛及钛合金具有密度低、比强度高、较好的耐腐蚀性、无磁性以其较好的耐高温、低温性能等优良性能，使其在石油化工、航空航天、车辆工程、生物医药、冶金铸造、新能源、电子商品等重要的行业得到广泛地应用[1-4]。如今,由于钢铁产量的严重过剩，导致其价格低廉，一定程度上削弱了其衡量社会经济发展水平的地位，新型材料的开发和使用正在不断地改变和促进着社会发展新形式，优化经济发展结构，提高社会生活水平。钛及钛合金的应用及开发程度，成为国家对新材料发展和综合国力重要体现的一个研究课题，在一定程度上是对一个国家或者地区的经济发展水平和材料应用研究的能力的重要体现[5-7]。我国国土资源丰富，其中包括大量的金属材料资源，钛金属资源也较为丰富，伴随着中国新经济结构的发展转型，钛及钛合金的开发应用也必将会成为我国当前社会生产急需解决的问题。焊接俗称工业的“裁缝”，是金属材料加工的极其重要的关键技术，特别是随着科学技术和新材料的发展，使焊接技术成为面向所有材料进行连接和加工的科学与技术，不仅可以有效地提高零件结构的灵活性，保证工件的安全，还在一定程度上降低了零件数量，提高生产效率。传统焊接方法（等离子弧焊、熔化极氩弧焊等）都对钛及钛合金的焊接在不同程度上存在晶粒粗大、焊接热影响区大、焊接效率低、焊件热变形大以及出现气孔和夹杂等焊接缺点。目前生产过程中对钛及钛合金的加工主要采用激光焊接、电子束焊和钨极氩弧焊等焊接方式，而激光焊接技术因具有焊接速度快、能量密度高、热输入小、焊缝深宽比大、焊缝热影响区小、热变形小、晶粒细小、焊缝成形好和生产效率高等显著优点[8]，使其成为加工钛及钛合金材料的主要焊接方式。但是钛的金属活泼性较强，使工业上的钛合金在激光焊接加工过程中会由于温度的不断升高，在250℃时让钛开始吸氢，上升到400℃时钛又开始吸收氧，到达600℃时钛还会吸收氮[9]。在整个加工过程中，焊接温度会不断升高，钛吸收氧、氢、氮等气体的能力会进一步加强，同时还会形成气孔、裂纹夹杂等缺陷[10]，严重影响焊接质量，因此要加强对焊接过程的气体保护，严格要求焊接加工的条件。同时在激光焊接钛材料过程中还会产生等离子体，其会吸收、反射和散射激光，导致焊接过程不稳定，从而影响到焊接接头的质量。因此，通过对激光焊接工业纯钛TA2的特点分析，针对可能出现的问题采取了对焊件打磨清洗保护，并用惰性气体保护焊接接头，抑制等离子体的产生等措施，用合适的夹紧装置保证焊件的稳定，选择恰当的焊接工艺参数等环节，以满足对焊接质量的要求，为工业纯钛TA2激光焊接提供依据。论文网