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摘要本文对光纤激光焊接高氮不锈钢的工艺进行了研究，使用6kW光纤激光对7mm高氮不锈钢进行焊接实验，分别从焊接速度、离焦量两方面对实验参数进行优化,最终获得了较为合适的焊接工艺，形成了较为优质的高强度焊接接头,并分析了焊接接头的外观形貌、微观组织和显微硬度。实验结果表明，在光纤激光功率为6kW，焊接速度为0.015m/s，离焦量为-7mm时，焊接效果最佳。，通过显微镜观察焊缝的微观组织发现，焊缝窄而深，焊缝组织具有明显的方向性，呈枝状晶形态几乎垂直于焊缝壁往焊缝中心生长。其晶粒非常细小，均匀。最后，通过测量焊接接头显微硬度的试验，发现焊缝区的平均显微硬度为325.8HV，热影响区的平均显微硬度为304.3HV，母材区的平均显微硬度为370.25HV。34067
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毕业论文关键词 高氮不锈钢； 激光焊接； 焊缝； 组织性能
毕业设计说明书外文摘要
Title Study of Fiber Laser Welding for High-Nitrogen Stainless Steel
Abstract
In this paper the technology of optical fiber laser welding of high-nitrogen stainless steel was studied，the optical fiber laser is adopted to 7mm high-nitrogen stainless steel but the welding experiment was carried out，respectively from the laser power，welding speed，from the aspects such as coke deposition of experimental optimization. Analyses the appearance of the welding joint morphology，microstructure，microhardness and tensile strength of joint performance，from the technical characteristic of laser welding of high-nitrogen stainless steel and weld organization and performance characteristics，the weldability of high-nitrogen stainless steel material and forming condition were studied. We eventually won the appropriate welding process，and formed a relatively high quality and high strength of welded joint. The experimental results show that in optical fiber laser power 6 kW，welding speed 0.015 m/s，the focus position on the workpiece surface，if two pieces of plate surface clean，seamless and docking，a satisfactory welding effect can acquire. Weld hardness is slightly higher than the parent metal，but lower than the heat affected zone.
Keywords high-nitrogen stainless steel; fiber laser welding; welding seam; microstructure and properties structure property
目录
1 绪论1
1.1 选题背景及意义..1
1.2 高氮无镍奥氏体不锈钢材料的研究发展1
1.3 激光焊的研究发展5
1.4 研究课题的目标、内容..7
2 实验材料、设备与方法..9
2.1 试验材料..9
2.2 焊接设备..9
2.3 实验方法.11
3 高氮钢激光焊工艺参数的设计和优化.13
3.1 试验工艺参数设计..13
3.2 试验工艺参数优化..13
3.3 本章小结.15
4 高氮钢激光焊接接头纤文组织与力学性能分析..17
4.1 焊接接头纤文组织特征.17
4.2 焊接接头纤文硬度分析.18
4.3 本章小结.19
结论..21
致谢..22
参考文献.23
1 绪论
1.1 选题背景及意义
激光焊因其具有高效、优质、低污染及焊接变形小等优点，在船舶、航空、汽车等工业及医学上应用广泛[1]。
近年来，高功率光纤激光技术及其产业化的成熟，已经对CO2激光器的市场造成了严重的冲击与挑战。各种高功率光纤激光加工设备已经进入了人们的眼球，光纤激光焊接技术逐渐成为研究的热点。
随着近年来国内外不锈钢的需求量逐渐增长，铬镍奥氏体不锈钢因其优良的焊接接头综合性能、力学性能以及耐腐蚀性能等优势，在不锈钢年消耗量中所占比例最大[2]。然而镍是世界特别是我国紧俏昂贵的金属，镍矿资源趋于贫乏，这使得含镍奥氏体不锈钢的价格过高，是普通钢铁材料价格的10倍。在这一背景之下，高氮无镍奥氏体不锈钢就是近年开始研发的一种以氮代替镍的奥氏体不锈钢。
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