激光焊接工艺实践 激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响 2.28 激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响.ppt

* 激光焊接速度对1000MPaTRIP钢 接头性能的影响 课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院 * 教学目标 在激光焊接工艺中，了解影响焊接的各种因素，掌握焊接速度对焊接接头力学性能的影响规律。 * 2. 焊接速度对1000MPaTRIP钢激光焊接接头性能的影响 1）TRIP（Transformation Induced Plasticity)钢，即相变诱发塑性钢，是近年来为满足汽车轻量化对高强度、高塑性新型钢板的需求而开发的。TRIP钢的化学成分以C-Mn-Si合金系统为主，有时会添加少量其它合金元素，特点是低碳、低合金化，钢质纯净。TRIP钢具有多相组织，属于铁素体、贝氏体和残余奥氏体的混合组织，如图1所示。 图1 强度为1000MPa的TRIP钢的显微组织 * 2）焊接设备和焊接参数 被焊材料为厚度1.6mmTRIP钢板。激光焊接系统光源为德国通快公司的TLF6000型二氧化碳气体激光器 ，最大输出功率为6kw，光斑直径为0.2mm，焦距为220mm，焊接速度为5m/min.-10m/min.，保护气体（80%Ar+20%He）的流量为15l/min.。 图2 通快TLF6000型CO2 激光器焊接头 * 实验的激光焊接速度变化范围为5m/min.到10m/min.，激光焊接接头的微观组织如图2所示，可以看出，焊缝和靠近焊缝的热影响区位置组织出现一定程度的粗化，进一步分析表明，这里马氏体的含量较高。 3）焊接接头的微观组织 图2 激光焊接接头的微观组织 * 图3给出的是焊接速度对接头强度的影响，可以看出，随着焊接速度从5m/min.增加到7m/min.，激光焊接接头的屈服强度和拉伸强度都有升高的趋势。分析原因主要是由于焊接速度增加，焊接区域获得的热输入减少，冷却速度提高，使得焊缝和热影响区中马氏体的量增加所致。 4）焊接速度对接头性能的影响 图3 焊接速度对接头强度的影响 * 图4给出的是焊接速度对接头硬度度的影响，同样可以看出，随着焊接速从5m/min.增加到7m/min.时，激光焊接接头的硬度也是略有提高的，这与强度变化和组织的改变是吻合的。 4）焊接速度对接头性能的影响 图4 焊接速度对接头硬度的影响 * 图5给出的是焊接速度对接头母材、焊缝金属伸长率的影响，同样可以看出，随着焊接速从5m/min.增加到7m/min.时，激光焊接接头的伸长率也在提高，但是需要指出，焊接接头母材和焊缝金属的伸长率都低于原材料的伸长率。 4）焊接速度对接头性能的影响 图5 焊接速度对接头伸长率的影响 * 3. 小结 对于强度为1000MPa的TRIP钢的激光焊接，焊接速度对焊接接头性能有明显影响，在一定范围内，焊接速度提高时，焊接接头的硬度、强度和伸长率等指标都有不同程度的提高。 * 4. 作业思考题 １）说明激光焊接速度的改变为什么会带来焊接接头性能的变化？ ２）焊接接头与原始母材相比，伸长率出现了什么变化？ * *