钛合金活性剂激光焊工艺研究

毕业设计（论文）题目：钛合金活性剂激光焊工艺研究学院：航空制造工程学院专业名称：焊接技术与工程班级学号：10034111学生姓名：尹丛志指导教师：王杰二O一四年六月毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：钛合金活性剂激光焊工艺研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计要求：1.设计钛合金活性剂激光焊实验方案；2.按照方案完成钛合金活性剂激光焊实验；3.完成实验数据的分析、处理、并得出结论。III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1.检索文献，翻译外文资料一篇，完成开题报告2014.3.10～2014.3.282.根据设计钛合金活性剂激光焊实验方案2014.3.29～2014.4.53.按照方案完成钛合金活性剂激光焊实验2014.4.6～2014.4.144.完成实验数据的分析、处理、并得出结论2014.4.15～2014.6.25.完成实验数据的分析、处理2014.6.3～2014.6.18Ⅳ、主要参考资料：[1]周金亮.铝合金活性剂激光焊工艺研究[D].济南：山东大学.2012.[2]陈辉.激光焊接关键技术的研究[D].济南：山东大学.2012.[3]刘凤尧,林三宝,杨春利,吴林.活性化TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝深宽比的影响[J].焊接学报,2002,23(2):5-8.[4]黄勇.铝合金A-TIG焊活性剂研制及熔深增加机理研究[D].兰州：兰州理工大学,2003.6.[5]PascalP,JacquesS.EffectofactivatingfluxesonthepenetrationcapabilityoftheTIGweldingarc:Studyoffluid-flowphenomenainweldpoolsandtheenergyconcentrationintheanodespotofA-TIGarcplasma[J].MaterialsScienceForum,2003,426-432.航空制造工程学院（系）焊接技术与工程专业100342班学生（签名）：日期：自2014年3月10日至2014年6月18日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：焊接工程系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：导师签名：日期：钛合金活性剂激光焊工艺研究学生姓名：尹丛志班级：10034111指导老师：王杰摘要：活性剂最开始被用于钨极氩弧焊接技术中，称为A-TIG，后来逐渐应用在了激光焊接、等离子焊接、埋弧焊接等其它焊接方法中。由于活性剂可以降低电子密度，可以通过活性剂吸收激光焊产生的等离子体中的电子来降低等离子体的密度，从而达到增加熔深的目的。采用数控YLS6000光纤激光焊接系统对TC4钛合金进行了活性剂激光焊的试验研究。采用控制变量的试验方法，使活性剂的添加作为单一变量，其余焊接功率为800W、离焦量为+7mm、焊接速度为0.015m/s、保护气体流量等参数控制不变，分两组进行对比试验。通过对比试验研究了活性剂对焊缝熔深的影响，并对焊缝外观、缺陷、显微组织进行了观察与分析。试验结果表明：在激光功率800w，焊接速度0.015m/s,离焦量+7mm，保护气氩气保护，焊缝正面保护气体的压力为4.2MPa，焊缝背面保护气体流量为10L/min的工艺参数下，活性剂的涂覆使得激光焊接TC4钛合金的熔深明显增加，熔宽明显变窄，这与预期相一致；在与上述相同参数下，观察到焊前涂有活性剂的焊缝表面保护效果更好，弧坑面积更小但不如未涂有活性剂的表面平整；而且活性剂的添加使得焊缝及热影响区组织更加细小。关键词：活性剂激光焊TC4钛合金熔深指导老师签名：LaserweldingoftitaniumactiveagentsStudentname:CongzhiYinClass:10034111Supervisor:JieWangAbstract:ThemostactiveagentsbegantobeusedforTIGweldingtechnique,calledA-TIG,thengraduallyappliedinlaserwelding,plasmawelding,submergedarcweldingandotherweldingmethods.Sincetheactiveagentsmaydecreasetheelectrondensity,theplasmacanabsorblaserlightgeneratedintheweldingbyanactiveagenttoreducetheelectrondensityoftheplasma,soastoachievethepurposeofincreasingpenetration.UsingCNCYLS6000fiberlaserweldingsystemforexperimentalresearchTC4titaniumalloylaserweldingoftheactiveagent.Thetestmethodofthecontrolvariable,sotheactiveagentisaddedasasinglevariable,theotherweldingpower800W,thedefocusamountof-3,theweldingspeedis0.02m/s,shieldinggasflowratecontrolparametersconstant,dividedintotwogroupscomparisontest.Bycomparingtheexperimentalstudyoftheeffectsoftheactiveagentofweldpenetration,andweldappearance,defects,microstructurewasobservedandanalyzed.Theresultsshowedthat:thelaserpower800w,theweldingspeed0.015m/s,shieldinggasargongaspositivepressureprotectionfortheweld4.2MPa,thebackshieldinggasweldingprocessparameters10L/minflowactivitycoatingagentsuchthatthelaserweldingoftitaniumalloyTC4significantlyincreasedpenetration,weldwidthbecomesnarrower,whichisconsistentwithexpectations;sameparametersasintheabove,theprotectiveeffectwasobservedbeforeweldingtheweldsurfaceactiveagentcoatedwithamorewell,craterssmallerarea,butnotifnotcoatedwithasmoothsurfaceactiveagent;andaddactiveagentmakestheweldandheataffectedzoneismoredense.Keywords:ActiveagentsTC4titaniumpenetrationlaserweldingSignatureofSupervisor:目录1引言1.1本文研究的目的和意义........................................................................................11.2课题研究的背景....................................................................................................21.2.1钛合金焊接现状.........................................................................................21.2.2钛合金活性剂激光焊接研究现状.............................................................31.3本文的研究内容.....................................................................................................62实验材料、设备及方法2.1实验设备.................................................................................................................62.2实验材料...............................................................................................................102.3实验方法...............................................................................................................102.3.1试样焊前表面清理...................................................................................102.3.2涂敷活性剂................................................................................................112.3.3试样焊前装夹压紧.....................................................................................112.3.4焊接参数...................................................................................................122.3.5已焊试样的金相制取...............................................................................133实验结果及分析3.1焊缝外观质量.......................................................................................................143.2焊缝熔深与熔宽变化........................................................