殷鋼薄板材料激光焊接試驗研究.pdf

1、殷鋼Invar36是一種典型的低膨脹合金，室溫下是單相奧氏體組織，可以用來制造精密儀器、儀表中要求尺寸不變的零件，各種科學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)元件，顯像管的蔭罩設(shè)計，液態(tài)氣體容器，以及航空工業(yè)用復(fù)合材料精密模具等。特別是近年來隨著微電子工業(yè)的發(fā)展，光刻機(jī)中殷鋼材料的應(yīng)用越來越廣泛，關(guān)于殷鋼的焊接技術(shù)和性能研究變得十分必要。 使用激光焊接薄板殷鋼Invar36是一種新型的殷鋼焊接方法，目前還未形成成熟的工藝，因此開展關(guān)于激光焊接薄板殷鋼In

2、var36的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文以Nd：YAG毫秒脈沖激光器做為焊接熱源，對薄板殷鋼Invar36激光熱傳導(dǎo)焊接進(jìn)行了理論分析和實驗研究。 根據(jù)Nd：YAG脈沖激光特點，采用一維熱傳導(dǎo)模型詳細(xì)論述了脈沖激光熱傳導(dǎo)焊接的加熱和熔融問題。計算了使殷鋼Invar36熔化的功率密度閾值并對熔化波前的最大穿透深度進(jìn)行了討論，并對激光焊接工藝參數(shù)的選擇進(jìn)行了初步分析。 采用單因素法對兩種不同厚度(0.5mm和0.8

3、mm)薄板殷鋼Invar36進(jìn)行了單道平板掃描試驗，研究了工藝參數(shù)(包括激光功率、脈沖寬度、掃描速度和離焦量)變化對薄板殷鋼Invar36激光焊接結(jié)果的影響，并結(jié)合激光熱傳導(dǎo)焊接原理對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析；通過對單道平板掃描焊縫熔深、熔寬、表面形貌和質(zhì)量的檢測和分析得到焊接兩種不同厚度薄板殷鋼Invar36的合理工藝參數(shù)組合，利用所選參數(shù)進(jìn)行激光對焊。 采用金相顯微鏡、X射線衍射儀、萬能拉伸試驗機(jī)、顯微硬度計和能譜儀等分析測試手段