异种金属材料的激光焊接研究

作     者：安志斌 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田来科

授予年度：2008年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：激光焊接 接头性能 热传导焊 铜铝异种金属焊接 

摘      要：激光焊作为一种新型焊接方法比传统焊接方法具有能量密度高、热输入量低、热影响区窄、深宽比大等优点。随着千瓦级连续CO激光器、千瓦级Nd:YAG激光器的问世,激光焊接技术被广泛的应用于航天、船舶制造、汽车制造、塑料加工等各个领域。 研究了在激光焊接中激光器的最优参数选定方法。介绍了激光深熔焊、热传导焊的理论。以材料在激光作用下的传热理论为基础,推导出了激光器的功率密度、脉冲波形、脉冲宽度,聚焦透镜离焦量、焦距等参数的计算公式、选定方法。介绍了激光点焊技术,分析了各种形状材料的焊接工艺。 以铜铝板为试验材料,根据激光器的功率密度、脉冲波形、脉冲宽度,聚焦透镜离焦量、焦距等参数的计算公式、选定方法,运用激光点焊技术进行了铜铝异种金属焊接试验。并且对焊接样品进行了抗拉测试、耐温变化测试、耐高温测试。 分析测试结果得到结论:根据本文理论所得到的焊接样品在室温-100℃抗拉强度性能、耐温变化性能均良好;室温-200℃耐高温性能良好;在200℃-400℃内样品耐高温性能一般;500℃时经高温处理样品在自身重力作用和均匀加热的情况下自行脱落。虽然取得了一定的效果,但是还存在焊点处附近材料硬化不宜弯曲、个别焊点处出现细微裂纹的不足之处,将在今后的研究中加以改进。 这些理论和试验分析结果为激光焊接机的设计、制造、使用提供了依据。