e36与304异种金属激光焊接接头组织与性能研究

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1、中阐分炎号：TG456.7学校代码：10856学号：M050312134硕士学位论文Master’sThesisE36与304异种金属激光焊接接头论文题目组织与性能研究材料加工工程专业刘东宇作者姓名李东指导教师完成口期2014年12月中图分类号：TG456.7学校代码：10856学号：M050312134上海工程技术大学硕士学位论文E36与304异种金属激光焊接接头组织与性能研究作者姓名：刘东宇指导教师：李东专业：材料加工工程学院：材料工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：意稱5峰答辩委员会主席：t祕_________上海工程技术大学学位论文原创

2、性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：>/上年3碑7曰上海工程技术大学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。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、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。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密az(。(请在以上方框内打“v”）UniversityCode：10856StudentID:M050312134INVESTIGATIONONMICROSTRUCTURESANDMECHANICALPROPERTIESOFJOINTSOFE36AND304PREPAREDBYLASERWELDINGCandidate:LiuDong-yuSupervisor:LiDongMajor:MaterialProcessingEngineeringMateria

4、lEngineeringCollegeShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014E36与304异种金属激光焊接接头组织与性能研究摘要随着科技的不断进步，对不同机械工件的要求也越来越高。它不仅要求材料具有良好的强度而且要同时具备较好的耐腐蚀性、耐磨性、低温韧性等。单一材料很难同时具备多种性能，所以异种材料的焊接成为必然的发展趋势。异种材料物化性能不同，使得在采用传统焊接方法进行对焊时，很难获得无缺陷的焊缝。激光焊能量相对集中，同时异种材料物化性能对光束影响较小，这为获得优质焊

5、缝提供了条件。本文以E36高强钢和304奥氏体不锈钢的光纤激光焊接为研究对象，通过光学显微镜、扫描电镜、X射线仪、显微硬度仪、拉伸试验机、电化学仪器对焊接接头的形貌、化学成分、断口形貌、金相组织、显微硬度、拉伸性能及焊缝的耐腐蚀性能进行了系统的测试和分析。主要分析了不同激光功率和焊接接速、相同线能量、以及不同激光光束偏移量三种条件下焊缝的宏观形貌、两侧热影响区的微观组织、一次微观组织、二次微观组织、化学成分、硬度、抗拉强度及焊缝的耐蚀性。E36与304不锈钢激光焊接试验的结果表明：不同焊接速度/激光功率条件下的焊缝成形良好。在304侧的熔合区位置，随着焊接速度的增加析

6、出的δ铁素体逐渐减少。靠近304不锈钢的焊缝区为平面晶，焊缝中心和靠近E36侧焊缝区为柱状晶。随着焊接速度的增加，304不锈钢侧柱状晶逐渐增多，在焊缝中心胞状晶数量逐渐增多，E36侧焊缝没有明显变化。焊缝主要是由马氏体组织和少量碳化物组成。焊接速度对焊缝组织的影响不明显。焊缝区成分较均匀，而两侧的熔合区存在成分梯度且受焊接速度影响较大。在E36侧热影响区生成了板条马氏体、铁素体和珠光体组织。最高硬度出现在焊缝区，且随着焊接速度的增大，焊缝和E36侧的热影响区硬度明显增大。在不同的焊接速度/激光功率条件下，拉伸试样的断裂位置均在两侧的母材上。在相同线能量实验条件下，研究

7、结果表明：焊接线能量和激光功率密度同时对焊接接头的宏观形貌起着决定性作用。焊接速度对焊接接头的晶粒形态影响较大。激光功率为1kW时，焊缝硬度较其他条件低且拉伸试样在焊缝处断裂，而其他试样均在E36基体上断裂。在激光光束偏移量改变时，研究结果表明，偏移量为-0.1mm～0.2mm时，I焊缝成性良好，断裂均发生在E36母材处；偏移量为-0.3mm、0.3mm、0.4mm时，焊缝存在未熔合现象，断裂发生在焊缝处，且负偏移量时以准解理断裂为主，正偏移量时以塑性断裂为主。负偏移（或偏移量为0mm）时，焊缝主要是由马氏体和少量碳化物组成，最高硬度出现在此区域；正