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《激光焊接65mn钢抗拉强度与断口分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。激光焊接65Mn钢抗拉强度与断口分析 摘要:为了研究65Mn钢激光焊接后的抗拉强度与断口,利用电子万能拉伸试验机及扫描电镜(SEM)对焊接接头的抗拉强度、断口组织进行分析和研究。试验表明,激光焊接后材料的抗拉强度的平均值为375MPa,最佳工艺参数下抗拉强度可达到498МPa,断口一般以沿晶断裂为主;激光焊接65Mn钢的残余应力较低,热影响区应力平均值为-76MPa,而焊缝区的平
2、均残余应力值为104MPa,残余应力随焊接功率和速度的增加而变大。 关键词:激光焊接焊缝抗拉强度断口分析 一、材料及试验方法 (一)实验材料 本实验采用回火状态下65Mn钢棒料,其微观组织为回火索氏体和少量铁素体,化学成分(质量分数,%)为,～C、～、～Si、≤Cr、≤、≤、余量Fe。 (二)试验方法 试样采用钼丝线切割,试样尺寸为45mm×15mm×1mm,使用前用400号金相砂纸打磨表面,再用丙酮清洗备用。激光器为TJ―HL―T5000型5kWCO2,光斑直径为3mm,焦距320mm,用氩气作为保护气体。用WDW3100型拉伸电子万能实
3、验机和SEM等测试手段对焊接接头进行拉伸强度和测定断口分析。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。 二、结果与分析 (一)焊缝抗拉强度分析 抗拉强度是衡量焊接接头质量的一个重要力学指标,因此对焊接后65Mn首先将试样切割成长度为8
4、0mm,宽度为80mm,厚度为1mm的板料[1],然后对该板料进行不同工艺下的激光焊接。焊接后,用砂轮打掉应力集中点,并用粗砂纸打磨,最后用丙酮清晰表面,拉伸试样如图1所示: 采用CMT系列微机控制电子万能(拉伸)试验机进行拉伸实验,实验结果如表1所示: 由表1可知,65Mn薄板基材的抗拉强度较高,为990МPa,而焊接后的抗拉强度均未超过基材,平均抗拉强度为475МPa这是因为65Mn的碳含量高,加上Mn与Si的联合作用,使其碳当量达%以上。这就使65Mn钢具有极大的淬硬倾向,焊接性极差的缘故[2]。 由于65Mn是高碳钢,所以焊接时候温度太高材料
5、的热脆性严重。如表所示,А19-А23号样品,抗拉强度普遍在300МPa以下,断裂区域都在热影响区,属于明显的脆性断裂。在显微硬度测试中,以上功率的焊接接头的热影响区的硬度很高,一般在Hv800以上,这说明热影响区和焊缝的中部形成了脆性组织[3-4]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人
6、员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。 在焊接功率过低时,抗拉强度也比较低,如А1-А6号试样,这些样的焊接功率均为,由于激光焊接的功率过低,样品没有焊透,如图2所示。 当焊接功率在和的时候,抗拉强度较高,如А8-А18号试样,抗拉强度都在350МPa以上,尤其是А11号试样(p=v=7mm/s)和А17号试样(p=v=9mm/s)的抗拉强度分别达到了498Мpa和470Мpa,这说明,该工艺参数下的焊接质量较高。这主要是因为该工艺下激光焊接的焊缝晶粒细小,焊缝中心为等轴晶组织,有良好的力学性能,从而使焊接接头具有较好的抵抗变形和断裂能
7、力[5]。 (二)拉伸断口分析 功率在的试样抗拉强度很低,一般在300Мpa以下,而且随着扫描速度的增大,抗拉强度越低,图4-8为А5号(p=v=9mm/s)试样的扫描电镜图片。 由图3可以看出,左端的断口组织比较细,而右端比较粗大,总体上断口属于沿晶断裂。这是因为由于激光焊接功率过低,未能把试样焊透,左侧是焊接的下表面,右侧为焊接的上表面,温度较高,熔池的过冷度比较小,其形核的机率也较小,冷却比较慢,故晶粒比较粗大,而下表面明显细小。 激光焊接功率为试样,由于过热性大,抗拉强度非常的低,一般在250Мpa左右,А22号试样(p=v=9mm/s)扫
8、描电镜断口形貌如图4所示,可以看出,断口形貌上有典型的冰糖状态花样
