不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能

梁行; 阚盈; 姜云禄; 陈怀宁

doi:doi:10.3788/CJL201845.0602001

中国激光, 2018, 45 (6): 0602001, 网络出版: 2018-07-05

不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能下载： 963次

Mechanical Properties of Laser Overlap Welded Joints of Stainless Steel Sheets

梁行 ^1,2阚盈 ¹姜云禄 ¹陈怀宁 ^1,*

作者单位

¹ 中国科学院金属研究所材料特种制备与加工研究部, 辽宁沈阳 110016

² 中国科学技术大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳 110016

图 & 表

图 1. 焊接试验装置示意图

Fig. 1. Schematic of experimental setup

下载图片查看原文

图 2. 试样制取示意图

Fig. 2. Schematic of specimen preparation

下载图片查看原文

图 3. 焊缝形貌示意图

Fig. 3. Schematic of weld morphology

下载图片查看原文

图 4. (a) 3-1#接头表面形貌;(b) 3-1#焊缝截面;(c) 2#接头表面形貌;(d) 2#焊缝截面

Fig. 4. (a) Surface morphology of 3-1# joint; (b) cross section of 3-1# weld; (c) surface morphology of 2# joint; (d) cross section of 2# weld

下载图片查看原文

图 5. 不同宽度试样的疲劳测试曲线。(a) 1#;(b) 2#

Fig. 5. Fatigue test curves of specimens with different widths. (a) 1#; (b) 2#

下载图片查看原文

图 6. 非熔透型接头的拉伸性能测试结果

Fig. 6. Tensile-shear test results of non-penetration joints

下载图片查看原文

图 7. 80 mm宽的非熔透接头的疲劳性能测试结果

Fig. 7. Fatigue performance test results of non-penetration joint with a width of 80 mm

下载图片查看原文

图 8. 不同试样的拉剪断口形貌。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 8. Shear-fracture morphologies of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

下载图片查看原文

图 9. 不同试样的焊趾形状。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 9. Weld toe shapes of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

下载图片查看原文

图 10. 不同焊趾形状的受力示意图。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 10. Schematics of stress on weld toes with different shapes. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

下载图片查看原文

图 11. 同母材接头的拉伸性能测试结果

Fig. 11. Tensile performance test results of joints with different base metals

下载图片查看原文

图 12. 不同母材接头的疲劳性能测试结果

Fig. 12. Fatigue performance test results of joints with different base metals

下载图片查看原文

表 1SUS301L板材的化学成分(质量分数,%)

Table1. Chemical compositions of SUS301L plate (mass fraction, %)

Element	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	N	Fe
Value	0.02	0.43	1.08	0.04	0.003	7.10	17.70	0.02	Bal.

查看原文

表 2SUS301L板材的力学性能

Table2. Mechanical properties of SUS301L plate

Materialtype	Yieldstrength /MPa	Tensilestrength /MPa	Elongation /%	Fatiguelimit /MPa
DLT	>350	>700	43.2	265.8
ST	>420	>770	35.0	287.5
MT	>420	>420	30.0	319.2
HT	>700	>950	27.4	359.0
2G	>350	>750	35.0	300.0

查看原文

表 3焊接试验工艺参数

Table3. Process parameters in welding experiments

Sample No.	Plate thickness /mm	Incidence angle /(°)	Gap /mm	Laser power /kW	Welding speed /(m·min^-1)
1#	3(MT)+2(2G)	0	0	5.5	3.8
2#	1.5(HT)+0.8(DLT)	0	0	3.6	3.5
3-1#	2(2G)+2(2G)	0	0	3.8	3.6
3-2#	2(2G)+2(2G)	0	0.2	3.8	3.6
3-3#	2(2G)+2(2G)	20	0	3.8	3.6
4#	1.5(HT)+2(2G)	0	0	3.1	3.3
5#	1.5(ST)+2(2G)	0	0	3.1	3.3

查看原文

表 41#、2#接头的拉剪试验结果

Table4. Tensile-shear test results of 1# and 2# joints

SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	σ_x /MPa		σ_y /MPa
SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam
1#	10	736	0	0	0	0
	80	706	252	155	-21	-12
2#	10	596	0	0	0	0
	80	542	367	237	-39	-5

查看原文

表 53-1#、3-2#、3-3#试样的拉剪试验结果

Table5. Tensile-shear test results of 3-1#, 3-2#, and 3-3# specimens

SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	σ_x /MPa		σ_y /MPa
SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam
3-1#	80	736	206	206	-36	-10
3-2#	80	671	196	155	14	-73
3-3#	80	764	147	147	-84	-42

查看原文

表 64#、5#试样的拉剪测试结果

Table6. Tensile-shear test results of 4# and 5# specimens

SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	σ_x /MPa		σ_y /MPa
SampleNo.	Specimenwidth /mm	Averagetensile-shearstrength /MPa	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam	Upper plateweld seam	Lower plateweld seam
4#	80	804	303	168	-73	-54
5#	80	764	236	185	-32	-48

查看原文

梁行, 阚盈, 姜云禄, 陈怀宁. 不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能[J]. 中国激光, 2018, 45(6): 0602001. Hang Liang, Ying Kan, Yunlu Jiang, Huaining Chen. Mechanical Properties of Laser Overlap Welded Joints of Stainless Steel Sheets[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(6): 0602001.

不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能下载： 963次

图 1. 焊接试验装置示意图

Fig. 1. Schematic of experimental setup

图 2. 试样制取示意图

Fig. 2. Schematic of specimen preparation

图 3. 焊缝形貌示意图

Fig. 3. Schematic of weld morphology

图 4. (a) 3-1#接头表面形貌;(b) 3-1#焊缝截面;(c) 2#接头表面形貌;(d) 2#焊缝截面

Fig. 4. (a) Surface morphology of 3-1# joint; (b) cross section of 3-1# weld; (c) surface morphology of 2# joint; (d) cross section of 2# weld

图 5. 不同宽度试样的疲劳测试曲线。(a) 1#;(b) 2#

Fig. 5. Fatigue test curves of specimens with different widths. (a) 1#; (b) 2#

图 6. 非熔透型接头的拉伸性能测试结果

Fig. 6. Tensile-shear test results of non-penetration joints

图 7. 80 mm宽的非熔透接头的疲劳性能测试结果

Fig. 7. Fatigue performance test results of non-penetration joint with a width of 80 mm

图 8. 不同试样的拉剪断口形貌。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 8. Shear-fracture morphologies of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 9. 不同试样的焊趾形状。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 9. Weld toe shapes of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 10. 不同焊趾形状的受力示意图。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 10. Schematics of stress on weld toes with different shapes. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 11. 同母材接头的拉伸性能测试结果

Fig. 11. Tensile performance test results of joints with different base metals

图 12. 不同母材接头的疲劳性能测试结果

Fig. 12. Fatigue performance test results of joints with different base metals

表 1SUS301L板材的化学成分(质量分数,%)

Table1. Chemical compositions of SUS301L plate (mass fraction, %)

表 2SUS301L板材的力学性能

Table2. Mechanical properties of SUS301L plate

表 3焊接试验工艺参数

Table3. Process parameters in welding experiments

表 41#、2#接头的拉剪试验结果

Table4. Tensile-shear test results of 1# and 2# joints

表 53-1#、3-2#、3-3#试样的拉剪试验结果

Table5. Tensile-shear test results of 3-1#, 3-2#, and 3-3# specimens

表 64#、5#试样的拉剪测试结果

Table6. Tensile-shear test results of 4# and 5# specimens

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能 下载： 963次

图 1. 焊接试验装置示意图

Fig. 1. Schematic of experimental setup

图 2. 试样制取示意图

Fig. 2. Schematic of specimen preparation

图 3. 焊缝形貌示意图

Fig. 3. Schematic of weld morphology

图 4. (a) 3-1#接头表面形貌;(b) 3-1#焊缝截面;(c) 2#接头表面形貌;(d) 2#焊缝截面

Fig. 4. (a) Surface morphology of 3-1# joint; (b) cross section of 3-1# weld; (c) surface morphology of 2# joint; (d) cross section of 2# weld

图 5. 不同宽度试样的疲劳测试曲线。(a) 1#;(b) 2#

Fig. 5. Fatigue test curves of specimens with different widths. (a) 1#; (b) 2#

图 6. 非熔透型接头的拉伸性能测试结果

Fig. 6. Tensile-shear test results of non-penetration joints

图 7. 80 mm宽的非熔透接头的疲劳性能测试结果

Fig. 7. Fatigue performance test results of non-penetration joint with a width of 80 mm

图 8. 不同试样的拉剪断口形貌。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 8. Shear-fracture morphologies of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 9. 不同试样的焊趾形状。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 9. Weld toe shapes of different specimens. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 10. 不同焊趾形状的受力示意图。(a) 3-1#;(b) 3-2#;(c) 3-3#

Fig. 10. Schematics of stress on weld toes with different shapes. (a) 3-1#; (b) 3-2#; (c) 3-3#

图 11. 同母材接头的拉伸性能测试结果

Fig. 11. Tensile performance test results of joints with different base metals

图 12. 不同母材接头的疲劳性能测试结果

Fig. 12. Fatigue performance test results of joints with different base metals

表 1SUS301L板材的化学成分(质量分数,%)

Table1. Chemical compositions of SUS301L plate (mass fraction, %)

表 2SUS301L板材的力学性能

Table2. Mechanical properties of SUS301L plate

表 3焊接试验工艺参数

Table3. Process parameters in welding experiments

表 41#、2#接头的拉剪试验结果

Table4. Tensile-shear test results of 1# and 2# joints

表 53-1#、3-2#、3-3#试样的拉剪试验结果

Table5. Tensile-shear test results of 3-1#, 3-2#, and 3-3# specimens

表 64#、5#试样的拉剪测试结果

Table6. Tensile-shear test results of 4# and 5# specimens

相关论文

相关资讯

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

不锈钢薄板激光搭接焊接头的力学性能下载： 963次