一、TC4钛合金电弧超声TIG焊（论文文献综述）
吕晓辉[1]（2021）在《不等厚钛合金结构低功率激光诱导TIG电弧焊接工艺研究》文中指出钛合金作为21世纪的“太空”金属、“海洋”金属具有高韧性、高比强度、良好的耐高温性等众多优点,钛合金目前已被广泛应用于涉及国防安全的军事装备制造领域。随着军事制造现代化进程的加速,装备的研发与生产周期不断缩短,对各类新材料先进制造技术提出了更高的要求,钛合金焊接结构也不仅仅局限于各种厚度的平板对接,因此需要更加稳定高效的技术手段进行连接。传统电弧焊技术能量分散、穿透能力弱,加之钛合金本身导热系数小,在特殊结构件焊接时熔池较大,对工艺参数变化的敏感度更高,极易造成熔池失稳导致连续烧穿缺陷。针对这类问题,本文提出采用低功率激光诱导TIG电弧热源对各类钛合金不等厚度的复杂结构件进行焊接,旨在降低钛合金特殊结构对焊接工艺参数的敏感度,提升焊接过程的稳定性。钛合金材料本身价格昂贵,加之热加工性能不好,为摸索其在不等厚特殊结构中的焊接工艺并尽量降低试验成本投入,本文先利用低功率激光诱导TIG热源在8mm TC4钛合金上进行先期堆焊试验,研究焊接工艺参数对焊缝形貌尺寸的影响,并将基于遗传算法优化后的BP神经网络应用到该实验结果中来实现焊接工艺参数对焊缝形貌尺寸的预测,来验证该模型在TC4钛合金材料及低功率激光诱导TIG电弧焊接方法上对焊缝尺寸形貌预测的适用性,实验结果表明平均绝对百分差和标差都小于0.15,训练和预测样本线性回归的相关系数均十分接近于1,即GA-BP模型具备很高的预测精度及稳定性,可为后续TC4钛合金板不等厚特殊结构低功率激光诱导TIG电弧焊接工艺参数选定及优化组合提供指导。在8mm厚TC4钛合金板堆焊工艺及GA-BP神经网络研究基础上,分别对15mm和6mm板组成的角接结构、25mm和12mm板组成的对接结构进行焊接工艺设计和打底焊接试验,实验结果表明:低功率脉冲激光的加入,会将TIG电弧吸引到激光作用点位置放电,实现宏观上的电弧收缩,能有效增强TIG电弧的穿透能力、降低焊接热输入。25mm和12mm板组成的对接结构在激光功率为296-336W,TIG电流250-280A时可实现连续平整的焊缝成形及背部合理熔深,15mm和6mm板组成的角接结构在激光功率485-545W,TIG电流210-240A,焊接预留间隙0-0.3mm时均可得到良好的打底焊缝成形;即低功率激光诱导TIG电弧热源在钛合金特殊结构件焊接时具备更低的敏感度和更强的适用性。TC4钛合金在低功率激光诱导TIG电弧热源焊接后,角接及对接结构的焊缝区组织长大明显为粗大的柱状晶组织,且伴随有“网篮组织”出现,使得焊缝区硬度较母材及热影响区有较高的提升,试件抗拉强度可达1011.54MPa,断裂位置于母材处。不等厚对接结构热电偶实测结果表明:钛合金焊接过程十分迅速,升温速度远大于焊后冷却速度,且25mm厚板侧升温速率及降温速率大于12mm薄板侧。
程志[2]（2021）在《钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接受焊行为及机制研究》文中提出针对钛-钢异种金属焊接Ti-Fe硬脆金属间化合物造成的接头脆化问题,本文采用MIG/TIG双面双弧焊接方法对钛-钢异种金属进行连接,并对接头受焊行为及机制进行研究。研究了以硅青铜焊丝为填充金属,MIG/TIG双面双弧焊接钛-钢异种金属连接模式,重点分析了不同模式下典型接头显微组织结构及形成机制;研究了焊接参数对接头力学性能的影响,揭示了焊接参数—组织结构（连接模式）—力学性能之间的关系;采用遗传算法优化反向传播神经网络（GA-BPNN）分别建立了界面连接机制和接头抗拉强度预测模型,基于界面连接机制预测模型对钛-钢异种金属连接模式工艺窗口进行了预测,并基于接头抗拉强度预测模型,进一步采用GA算法对工艺参数进行了优化。主要研究成果如下:采用MIG/TIG双面双弧焊接方法,以硅青铜焊丝为填充金属,在无坡口、衬垫等焊接辅助措施的条件下,获得了具有优异性能的钛-钢异种金属接头;通过焊接工艺调控获得了钛-钢异种金属的钎焊、熔钎焊、熔焊等全部三类连接模式。典型钎焊模式接头钛侧钎焊界面主要由Ti-Cu（Ti2Cu,TiCu）金属间化合物层及其上分散分布的Ti5Si3相组成,厚度约为60μm;钢侧钎焊界面主要由脆性TiFeSi和λ（Ti（FexSi1-x）2）相组成的平直扩散反应层构成,厚度约为0.5μm。熔钎焊模式根据钛侧、钢侧界面连接机制,可以分为熔（钛）-钎（钢）和熔（钢）-钎（钛）焊两种形式。典型熔（钛）-钎（钢）焊模式接头钛侧熔焊界面主要由Ti-Cu（Ti2Cu、TiCu、TiCu2）金属间化合物层及其上分散分布的Ti（CuxSi1-x）2和Ti5Si3相组成,厚度约为165μm;钢侧钎焊界面主要由脆性TiFeSi相组成的平直扩散反应层构成,厚度约为3μm。典型熔（钢）-钎（钛）焊模式接头钛侧钎焊界面主要由Ti-Cu（Ti2Cu、TiCu、Ti3Cu4、Ti2Cu3、TiCu4）金属间化合物层和其上分散分布的Ti5Si3相构成,厚度约为100μm,且在钢侧大量熔化状态下会在界面生成λ相;钢侧熔焊界面主要由TiFe2Si脆性相、Fe（s,s）和Cu（s,s）相组成的半岛状组织构成。典型熔焊模式接头钛侧熔焊界面主要由Ti-Cu（Ti2Cu、TiCu、TiCu2、Ti2Cu3、TiCu4）金属间化合物层及其上分散分布的Ti5Si3和λ相组成,厚度约为180μm;钢侧熔焊界面在复杂熔池流动作用下,形成了主要由λ脆性相和在其晶间分布的Fe（s,s）和Cu（s,s）相组成的岛状组织。以正交试验所确定的最优工艺为参照,研究了各主控因素对接头连接模式和性能的影响。在其它焊接参数一定条件下,MIG焊接电压的变化并不引起接头连接模式的改变,始终为熔（钢）-钎（钛）焊模式;TIG焊接电流增加或焊接速度降低,接头由熔（钢）-钎（钛）焊模式转变为熔焊模式,TIG焊接电流降低或焊接速度增加,接头由熔（钢）-钎（钛）焊模式转变为钎焊模式;TIG焊枪进一步向钢侧偏置,接头由熔（钢）-钎（钛）焊模式转变为钎焊模式,TIG焊枪向钛侧偏置,接头由熔（钢）-钎（钛）焊模式转变为钎焊模式。钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接头抗拉强度取决于钛侧和钢侧界面金属间化合物特征。钎焊、熔（钛）-钎（钢）焊模式接头受钢侧钎焊界面脆性的平直金属间化合物层影响,抗拉强度较低;熔焊模式接头受限于钛侧熔焊界面较厚的金属间化合物层,抗拉强度也较低;熔（钢）-钎（钛）焊模式接头钛侧钎焊界面较薄的金属间化合物层和钢侧熔焊界面半岛状/岛状组织能够显着降低界面脆性,接头具有优异的抗拉强度。基于GA-BP神经网络建立了界面连接机制和接头抗拉强度的预测模型,模型具有优异的拟合和泛化能力,能够准确地预测不同焊接参数下钛-钢异种金属界面连接机制和接头抗拉强度。在对界面连接机制精确预测的基础上,实现了钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊连接模式工艺窗口的预测:MIG焊枪居中,TIG焊枪钢侧偏置或钛侧适度偏置,低焊接热输入下易于实现钎焊模式;TIG焊枪钛侧大幅偏置,大热输入下易于实现熔（钛）-钎（钢）焊模式;TIG焊枪钢侧偏置或钛侧适度偏置,适中焊接热输入下易于实现熔（钢）-钎（钛）焊模式;TIG焊枪适度钛侧偏置或钢侧偏置,大热输入下易于实现熔焊模式。基于接头抗拉强度预测模型,采用GA优化算法对工艺参数进行了优化,优化后的工艺参数为:MIG焊接电压12.605V、TIG焊接电流78.543A、焊接速度 11.791mm/s、MIG-TIG 纵向相对位置 0.663mm 和 TIG 横向位置-1.742mm。预测该参数下接头为熔（钢）-钎（钛）焊连接模式,其名义强度为359.9MPa,根据优化工艺参数试验所得实际熔（钢）-钎（钛）焊接头名义强度达到348.4MPa。
赵冠成[3]（2020）在《振动/搅拌熔池CMT+P电弧焊接TC4钛合金工艺研究》文中进行了进一步梳理TC4钛合金具有比强高,综合力学性能好等优点,被广泛应用在航空航天及石油化工等领域,但由于其熔点高、导热率低,焊缝金属在高温下停留时间长,使得焊缝晶粒粗大,从而降低焊接接头力学性能。文中在TC4钛合金CMT+P焊接过程中,通过采用超声振动与旋转搅拌熔池辅助焊接方式,细化焊缝晶粒,从而改善焊接接头力学性能,为TC4钛合金焊缝晶粒细化研究提供新的方法及理论依据。首先,通过调节钨针偏移量,确定了超声振动熔池焊接试验参数选择范围,保证焊接过程稳定;其次,对在不同钨针偏移量条件下获得的焊接接头焊缝区进行了晶粒尺寸、微观组织及力学性能的测试与分析,研究了超声振动熔池晶粒细化效果及其对焊缝组织性能的影响规律。之后,进行了旋转搅拌熔池堆焊试验,对堆焊焊缝熔深、焊缝宽度及晶粒尺寸进行统计,分析了旋转搅拌熔池焊接方法特点,研究了钨针旋转速度对焊缝熔深、焊缝宽度及晶粒尺寸的影响规律;最后,进行了旋转搅拌熔池对接试验,通过搅拌转换头偏心设计,调整搅拌半径,分析研究不同旋转搅拌参数对焊缝区微观组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,当钨针从焊缝正面插入熔池时,钨针偏移量过小会导致钨针烧损,钨针偏移量过大会产生金属粘附,文中试验条件下钨针偏移量选择范围为2.5mm～3.5mm。焊接接头焊缝区为粗大的柱状晶,超声振动熔池能够抑制焊缝柱状晶生长;当钨针偏移量为3.5mm时,晶粒细化效果更明显。焊缝区显微组织主要为由α相、α’相及β相组成的网篮组织;超声振动熔池使得焊缝区针状马氏体增多,形成魏氏组织,并影响次生相晶粒生长方向。超声振动熔池使得焊缝金属显微硬度升高,焊接接头拉伸性能得到改善;焊接接头断裂位置均在焊缝区,其断裂模式为脆性断裂与韧性断裂的混合断裂模式。旋转搅拌熔池能够增大堆焊焊缝熔深及焊缝宽度,随着旋转速度的增大,焊缝宽度逐渐增加,焊缝熔深没有明显变化趋势;旋转搅拌熔池还可以细化焊缝晶粒,在750r·min-1～2000r·min-1范围内,晶粒尺寸随旋转速度的增加有逐渐减小的趋势。旋转搅拌熔池能够增加焊缝针状马氏体组织,使得焊缝金属显微硬度升高;旋转搅拌熔池能够抑制焊缝柱状晶生长,改善焊接接头拉伸性能,其中采用偏心搅拌转换头时,焊缝晶粒细化效果更明显,焊接接头拉伸性能更好。
张丽炜[4]（2020）在《电弧熔覆Deloro基复合材料组织与耐磨性研究》文中研究说明钛合金凭借比强度高、耐高温、耐蚀性好等特点在高新技术领域占据重要地位。其中,TC4钛合金在众多领域应用广泛,但TC4钛合金耐磨性较差限制了其在工业领域进一步发展,所以众多学者对TC4钛合金表面强化工作展开研究,力求在节约成本的同时突破性能上的不足。电弧熔覆作为一种特殊表面改性技术,可通过选取合适涂层材料弥补钛合金表面性能缺陷,且焊枪喷出的保护气体可有效保护焊接熔池,利于保证焊接稳定,防止空气对熔覆区域造成破坏。电弧熔覆常使用合金粉末有Co基、Fe基、Ni基等。其中,Deloro20属于Ni基合金粉末一种,具有良好的韧性、耐腐蚀性和抗氧化性,本研究将其选作预置涂层材料,配合TiN、Al2O3、CeO2粉末及单层氧化石墨烯薄片（Monolayer graphene oxide sheets,MGOSs）制备电弧熔覆金属陶瓷复合材料;MGOSs是一种先进纳米材料,具有优异力学性能。本文主要针对TC4钛合金耐磨性较差问题,采用TIG熔覆方式对其进行表面强化,工艺参数:焊接电压18 V,焊接电流75 A,焊接速度12 mm/s,保护气体采用的氩气流量15 L/min。表征方法包括金相及SEM扫描电镜检测、EDS分析等。首先研究TiN增强复合材料和TiN-Al2O3增强复合材料的微观组织结构演变,表明TiN增强复合材料与基材呈良好冶金结合,复合涂层中增强相主要为块状和枝晶状TiN析出物,有利于提升涂层的耐磨性;电弧熔覆93wt%Deloro20-7wt%TiN复合材料磨损体积损失量约为TC4的2/5;TiN含量在一定范围内增加,利于形成致密且均匀的复合涂层;但TiN含量过多会导致材料组织结构粗大且无明显枝状产生。Al2O3添加可有效细化电弧熔覆涂层组织结构,TiN-Al2O3增强复合涂层的耐磨性较基材大幅度提升。随后研究电弧熔覆CeO2改性复合材料和MGOSs增强复合材料的微观组织结构演变,结果表明CeO2添加使复合材料组织结构更加细化,因Ce在电弧熔覆涂层中具有细化涂层组织和抑制晶化相生长作用。在电弧熔覆Deloro基复合材料预熔涂层中以不同的方位添加MGOSs,表明MGOSs涂敷于顶部可造成所制备复合材料组织分布不均,且与基材冶金结合较差;MGOSs与水玻璃粘结剂混合涂敷方式使复合材料组织更为致密且与基材呈良好冶金结合;MGOSs涂敷于预置层底部时所制备复合材料组织分布不均,易在复合材料底层出现暗黑色团聚物,影响其组织性能。实验结果表明,电弧熔覆93wt%Deloro20-7wt%TiN-MGOSs复合材料的磨损体积量约为TC4的1/6,表明在电弧熔覆Deloro基复合材料制备中采用MGOSs与水玻璃粘结剂混合涂敷的方式可有效提高其耐磨性。本研究可为TC4钛合金及电弧熔覆表面强化技术更好地应用于工业生产提供坚实的理论及实验依据。
黄炜[5]（2020）在《神经网络模拟优化的TC4合金激光—MIG复合焊研究》文中研究表明TC4钛合金具有高比强度、优良的耐热性及耐蚀性等特点,成为航空航天领域中重要的结构材料,并在能源、化工和医疗等领域中应用广泛。在工业生产中,TC4钛合金经常作为焊接结构使用,因此有关TC4钛合金的焊接性研究一直成为人们关注的重点。由于TC4钛合金具有热导率低及在高温下化学性质活泼的特点,在使用传统熔化焊接方法时,容易出现接头粗晶脆化的问题,导致接头性能下降。与传统熔化焊接方法相比,激光焊具有能量密度高、焊缝深宽比大和热影响区小等优点,用于钛合金的焊接具有较大优势。在此基础上发展起来的激光-MIG复合焊兼具激光焊的深穿透能力及MIG焊对接头装配间隙适应性强的优点,所以探索TC4钛合金的激光-MIG复合焊具有较大的实际意义。在实际焊接过程中,焊接工艺参数对焊缝尺寸及接头性能具有十分重要的影响,不合理的焊接工艺参数选择容易导致接头焊缝中产生未焊透、焊穿与焊缝下塌等焊接缺陷,进而降低接头的力学性能。因此,本文首先使用MATLAB软件设计BP神经网络及遗传算法优化的BP神经网络（GABP神经网络）,以TC4钛合金作为研究对象,对其激光-MIG复合焊开展探索性研究,利用神经网络建立激光功率、焊接速度、焊接电流与焊缝的熔宽熔深之间的映射关系,进而优化确定3.5mm厚和6mm厚TC4钛合金合适的激光-MIG复合焊接工艺参数,然后通过实际焊接工艺试验,分析研究激光焊接与激光-MIG复合焊接工艺对接头显微组织与力学性能的影响,并将两种焊接方法获得接头的组织与性能进行对比,分析用于不同厚度TC4钛合金焊接的适应性。神经网络模拟结果表明,BP神经网络模型的预测误差率为3%-4%;经遗传算法优化后,BP神经网络模型的预测误差率降低至1%-3%。通过神经网络模型计算优化后确定激光-MIG复合焊接工艺参数范围如下:3.5mm厚TC4钛合金激光-MIG复合焊的激光功率为3.0-4.0k W,焊接速度为1.5-2.0m·min-1,MIG焊接电流约为80A;6mm厚TC4钛合金激光-复合焊的激光功率为3.5-4.0k W,焊接速度为0.8-1.2m·min-1,MIG焊接电流为80-120A。对焊接试验中获得的接头进行分析测试,结果显示,TC4钛合金接头焊缝的显微组织为α′马氏体;热影响区组织随着与焊缝中心之间的距离不同而有所变化,近焊缝区为（α+α′）两相组织,过渡区为（α+α′+β）三相组织,靠近母材区为（α+β）两相组织;其中激光焊接头焊缝组织的晶粒更为细小,激光-MIG复合焊接头焊缝区的组织晶粒相对粗大且马氏体的尺寸较大。接头的力学性能测试表明,两种焊接方法所获得的接头均为熔合区的显微硬度最高,热影响区的显微硬度次之,母材区的显微硬度最低;在合适的焊接工艺参数下,采用两种焊接方法获得接头的抗拉强度都较高,与母材本身的强度接近;接头拉伸断口表面存在许多网状分布的韧窝,呈明显的韧性断裂特征。在本文中试验条件下,激光焊工艺适用于TC4钛合金薄板的焊接,可获得组织晶粒细小且性能良好的接头;激光-MIG复合焊工艺适用于TC4钛合金中厚板的焊接,可有效避免焊缝中出现气孔导致接头的力学性能降低。
霍东[6]（2019）在《表面纳米化TC4钛合金低温扩散连接工艺及机理研究》文中提出钛合金的密度低、比强度和比刚度高、耐腐蚀性好,并且在高温服役情况下力学性能优良,在航空航天、汽车轻量化、临床医学等方面被广泛的应用。常规的钛合金焊接存在焊接温度高、焊后变形大的缺点,对尺寸精度要求较高产品会严重影响成品合格率。为此,本文采用SMAT方法对TC4钛合金进行表面纳米化处理,制备表面纳米细晶层来实现低温扩散连接,减小扩散焊接过程的变形。首先对SMAT处理工艺参数对表面纳米化的影响进行了表征,探究了表面纳米化对TC4钛合金表面层性能的影响,分析了SAMT方法制备TC4钛合金表面纳米化的机理,确定了最佳的SMAT处理工艺参数。结果表明,经SMAT处理后TC4钛合金衍射峰发生宽化,处理频率为20Hz,处理时间为2h时,表面层晶粒达到30nm以下,在TC4钛合金表面获得了一层100nm厚的纳米细晶层,内部晶粒大小在20nm到50nm左右。经SMAT处理后的试样相对未经SMAT处理的试样,表面粗糙度值变化不大,变化范围在0.10.2μm,表面层的纳米压痕硬度和显微硬度均有所升高。对表面纳米化处理后的试样进行了低温扩散连接实验,探究了表面纳米化处理参数对接头组织性能的影响,探究了扩散连接工艺参数对母材表面纳米化接头组织性能的影响,获得了表面纳米化试样最佳的低温扩散连接工艺参数。结果表明,TC4钛合金经过表面纳米化处理后提高了界面扩散效率,接头焊合率有所提高,在连接温度750°C、连接时间60min、连接压力9Mpa时获得了最佳力学性能的接头,抗剪强度值为477MPa。同时探究了中间层纳米化对扩散连接接头组织性能的影响,并与母材纳米化的接头力学性能进行对比。结果表明,在750°C情况下,中间层纳米化的连接时间30min、连接压力7MPa下获得接头的抗剪强度最大值为332MPa。
段旭[7]（2019）在《AZ61B/TC4异种金属激光—电弧复合焊接研究》文中研究表明镁合金与钛合金在航空航天领域得到广泛应用,为了发挥镁/钛异种金属各自的性能优势,很有必要将镁合金与钛合金连接起来获得结合牢固的焊接接头。钛合金与镁合金的焊接有两大困难,一是钛合金的熔点远高于镁合金,两者难以实现液相共存;二是两种金属物理化学性质差异过大,互溶度很低,熔化状态下的镁合金在钛合金上的润湿性很差,这就导致镁合金在钛板上的铺展成形比较困难。因此急需开发一种高强度高性能的镁/钛板材的焊接工艺。在此基础上本文开展了镁/钛异种金属激光-电弧对接焊焊接工艺的研究。1.本文针对镁合金与钛合金的焊接难点,提出了一种激光-偏移电弧的焊接工艺,能够保证镁合金不烧穿的情况下,钛合金也能够充分的熔化,从而获得适宜镁合金与钛合金焊接方法,焊接过程中激光始终作用在Ni夹层上保证镁/钛界面有足够的反应温度,同时电弧向钛合金一侧偏移,增加钛的熔化量并且减少镁合金的烧损,从而获得成型良好的焊接接头,经过工艺试验优化后的试验参数:激光功率540W,电弧电流38A,焊接速度为800mm/min,电弧偏移量为1.6mm,焊后接头强度达到了153.7MPa。2.电弧偏移过程使得激光-电弧热源的能量能量分布状态发生改变,并且影响焊缝中组织的分布状态,进而影响镁/钛界面和中间组织,电弧偏移量为0-1.6mm的焊接接头,镁/钛界面完全熔化,界面处没有明显的化合物层,焊缝熔合区由α-Mg相;颗粒状Al-Ni相;α-Mg/Mg17Al12共晶相组成,细小颗粒状Al-Ni相会弥散强化焊缝组织,提高接头焊缝区的强度。当电弧偏移量达到2.4mm时过界面出现未熔化的Ni夹层,Ni夹层周围会存在层片状的α-Mg/Mg2Ni共晶相,和粗大的Al-Ni相,界面温度和Al-Ni相形态的变化会引起焊接接头强度明显下降。3.研究发现当液相L凝固后首先凝固的相是α-Ti,中间相Ti3Al会以α-Ti为晶核析出,随着温度的降低,液相会生成α-Mg相并将Al元素排出α-Mg,Al元素的排出导致未凝固区的Al元素含量增加,β–Mg17Al12会沿着α-Mg为晶核生长,直至与Ti3Al相接触,钛合金与镁合金在各自的基础界面上会反应生成与各自完全共格的中间相,界面层尺度为200-300nm,靠近镁合金一侧的是Mg17Al12,Mg17Al12相在镁合金一侧分布并不均匀,会以不连续块状分布的方式分布在α-Mg与Ti3Al中间,组成镁/钛界面。4.本文通过分析不同电弧偏移量下焊接接头的成形规律,归纳总结了激光-偏移电弧在镁/钛异种合金焊接时的优势。通过调节激光和电弧在镁/钛板材上的能量分布方式,使镁合金与钛合金上可以获得柔性的焊接热输入,研究发现激光-偏移电弧焊接过程可以改变“高温区”的分布形式,使得高温区从窄圆柱形变为扇形,增加镁合金在钛合金上的铺展能力。同时获得了一种“楔形”接头连接形式,在不增加焊缝体积和质量的情况下,明显的增加对接接头的界面结合面积,增加熔融态镁合金在钛合金上的铺展能力。随着电弧偏移量的增加,镁/钛接头的成型逐渐改善,获得了中间夹层完全熔化,界面结合紧密,无缺陷的焊接接头接头。
崔书婉[8]（2019）在《K-TIG焊接小孔行为及接头组织与性能的研究》文中认为小孔效应TIG（Keyhole Tungsten Inert Gas,K-TIG）焊是在传统TIG焊的基础上通过大电流使电弧穿透整个工件,实现小孔效应焊接。对于中厚金属板材,它能在不开坡口的条件下一道焊透,单面焊双面成形。K-TIG焊接过程中,小孔动态行为对焊接接头质量的影响较大,但目前K-TIG焊接小孔动态行为的相关研究较为匮乏。双相不锈钢和钛合金在海洋工程领域中有很大的应用前景,如极地凝析油船的船体建造中使用了大量的双相不锈钢和钛合金材料。因此,本研究采用被动视觉传感系统来获取被焊工件背面的小孔出口的图像,分析了小孔出口的特征参数随焊接参数演变的规律;并分别采用S32101双相不锈钢和TC4钛合金进行K-TIG焊接试验,建立了焊接接头性能与微观组织演变之间的关系。本研究在保证气体流量、钨针尖端到被焊工件表面之间的距离（CTWD）等焊接参数恒定的条件下,分别改变焊接速度和焊接电流来获取小孔出口的三个特征参数,即垂直于焊接方向的长度（YA）、沿焊接方向的长度（XA）和小孔出口的面积,发现了小孔出口特征参数的演变规律。结果表明,在一定的焊接参数条件下,随着焊接电流的增大或焊接速度的降低,小孔出口的YA、XA和面积的平均值都逐渐增大。其中小孔出口的面积对焊缝形貌的变化最敏感,当小孔出口的面积为零时（未形成贯穿工件的小孔时）,焊缝未熔透并且出现孔洞,当小孔出口的面积过大时,熔池体积过度长大,焊缝表面塌陷。S32101双相不锈钢K-TIG平板焊接接头中,热影响区和焊缝金属区的显微硬度均大于母材,焊缝金属区的抗拉强度也大于母材,而焊缝金属区的伸长率和冲击吸收功均低于母材。焊接接头微观组织的分析结果表明,当Σ3重位点阵（CSL）晶界比例增大、铁素体和奥氏体的随机相界比例增加、奥氏体含量增大时,其对应的冲击韧性也会增强。此外,焊接接头中奥氏体的织构改变能够影响焊缝金属区的塑性。研究发现,在1.99 kJ/mm、2.14 kJ/mm、2.30 kJ/mm和2.46 kJ/mm等四种不同的热输入条件下,双相不锈钢K-TIG对接焊缝的形貌、焊接接头的显微组织、力学性能以及耐晶间腐蚀性能均发生显着变化。在相同热输入条件下,焊缝的耐晶间腐蚀性能优于热影响区。随着热输入增大,焊缝金属区的显微硬度、抗拉强度逐渐降低,而焊缝金属区的伸长率、冲击吸收功却逐渐增大,同时热影响区和焊缝金属区的耐晶间腐蚀性能逐渐增强。在相同热输入条件下,焊缝的耐晶间腐蚀性能优于热影响区。焊接接头的耐晶间腐蚀性能同时受Σ3 CSL晶界的比例和氮化铬析出量的影响。当焊接电流为510550 A时,随着焊接电流的增加,TC4钛合金K-TIG焊缝金属区的伸长率、冲击吸收功逐渐增大,而抗拉强度逐渐降低。TC4钛合金焊接接头中,热影响区和焊缝金属区中的显微组织发生了显着变化。当TC4钛合金K-TIG对接焊接接头热影响区和焊缝金属区中α相的大角度晶界（HAGB）比例增加时,Σ9 CSL晶界的比例也增大;HAGB的比例对TC4钛合金的K-TIG对接焊缝金属区的冲击韧性存在一定的影响,HAGB比例越高,其对应的冲击韧性就越好。
李冰[9]（2019）在《TC4钛合金/2A12铝合金TIG电弧熔钎焊接头组织和性能研究》文中认为考虑到现代工业轻量化和低成本设计制造要求,将具有优越性能的钛合金与轻质、低成本的铝合金进行连接能够有效降低工件质量,满足轻量化、绿色发展和可持续发展的需求。由于钛合金与铝合金在物理、化学性能等方面存在较大的差异,实现钛/铝异种金属接头的高质量焊接存在着一定的困难。TIG电弧熔钎焊作为熔钎焊方法的一种,在焊接过程中填充金属和低熔点一侧接头形成熔焊连接,与高熔点一侧接头形成钎焊连接,同时TIG熔钎焊在实际操作上有巨大的便利性,因此适用于各种工况条件下异种材料的高效可靠连接。基于此,研究钛/铝异种金属的TIG电弧熔钎焊具有理论意义和实际工业生产应用价值。基于以上背景,本文采用了5A06（Al-Mg系）、A380（Al-Si-Cu系）和4047（Al-Si系）三种不同成分的焊丝对TC4钛合金/2A12铝合金进行了TIG电弧熔钎焊连接,研究了其熔钎焊接头的组织特征、力学性能以及接头的断裂行为,分析了不同成分的填充焊丝对接头组织形貌、金属间化合物层和接头整体力学性能的影响。研究发现采用上述三种焊丝均能实现TC4钛合金/2A12铝合金的TIG电弧熔钎焊连接,由于焊丝在成分上的差异导致填充不同焊丝的熔化焊缝在组织形貌、晶粒大小和第二相分布上存在区别。由于Si元素对金属间化合物的抑制作用,4047焊丝中的高Si含量能够有效的抑制Ti元素向焊缝位置处的扩散,其钎焊界面处金属间化合物层呈锯齿状且厚度分布均匀,低于采用5A06焊丝和A380焊丝获得的接头的金属间化合物层厚度,且其焊缝内部没有发现Ti-Al金属间化合物相。与5A06焊丝相比,焊丝中加入Si、Cu等元素能够有效提高Ti/Al熔钎焊接头的力学性能,其中采用A380焊丝作为填充材料时,其接头抗拉强度能够达到135MPa,用4047焊丝作为填充材料得到的接头力学性能最高,能够达到225MPa。由于接头底部钎焊界面位置处存在金属间化合物层形成应力集中,填充5A06焊丝和填充A380焊丝形成的接头沿着界面金属间化合物层发生断裂。填充4047焊丝形成的熔钎焊焊缝界面金属间化合物层在16μm之间且厚度均匀,因此该接头断裂在焊缝处,表现为完全的韧性断裂。在当前的TIG焊接工艺参数下,填充4047焊丝形成的熔钎焊接头具有较好的综合力学性能。
朱金胜[10]（2019）在《核电主管道厚壁不锈钢窄间隙TIG焊接工艺及组织性能研究》文中研究说明核电作为安全、清洁、高效的资源,是我国电力工业的重要组成部分。然而,AP1000核电站主管道内以高温高压状态下直接流过压力容器堆芯燃料棒周围的具有放射性冷却剂—含硼水作为为流动介质,极有可能发生泄漏并且对人类的身体健康和社会的生态环境产生非常严重的危害,后果不堪设想。主管道壁厚大、焊接空间狭窄、全位置焊接及焊缝质量要求较高,直接关系到核电机组的运行安全。因此,本文采用TIG自动焊接技术对AP1000核电主管道进行窄间隙焊接,通过对管道坡口设计及焊接工艺参数改进来研究和探讨窄间隙焊缝组织性能及完善焊缝返修方法。首先,通过对主管道焊缝坡口采用激光跟踪仪进行测量与3D建模,采取特殊加工设备和工艺方法对主管道进行斜面坡口加工和偏心加工,从而获得满足主管道窄间隙焊组对和焊接要求的高精度坡口;通过窄间隙TIG自动焊接模拟实验,利用激光测量仪、百分表对焊接中的主管道进行实时精确检测,动态跟踪测量变形量,得出焊接收缩变形的数据,掌握变形规律,结合主管道焊接、压力容器安装和蒸发器安装顺序,从而制定合理的主管道焊接顺序来最大限度的减小焊接应力。其次,以ER316作为填充材料,采用窄间隙冷丝TIG焊接工艺和设备,焊接83mm厚超低碳奥氏体不锈钢TP316LN试件,焊接接头横向抗拉强度在575MPa-607MPa之间变化,断裂位置分布在母材侧、热影响区及焊缝处,极限抗拉强度均满足工程验收标准且比验收标准高出60MPa-92MPa;纵向屈服强度在505MPa-518MPa之间变化,极限抗拉强度在622MPa-637MPa之间变化,屈服强度和极限抗拉强度均满足工程验收标准;断后延伸率高于验收标准所要求的30%;拉伸接头微观形貌均呈细小韧窝状分布,为典型的韧性断裂;横向侧弯试验后焊缝表面均无裂纹产生,且接头具有较强的抗晶间腐蚀能力。最后,选用带有由窄间隙自动焊焊接而成、带超标缺陷环焊缝、材质为TP316LN的管道试验件进行研究,选择自动焊接工艺返修缺陷焊缝,通过对缺陷焊缝的射线和超声检测,确定缺陷焊缝位置和深度。用坡口加工机挖除缺陷,并分析缺陷产生的原因。通过采取措施,消除引起缺陷产生的因素,再次焊接后,获得合格的焊缝。
二、TC4钛合金电弧超声TIG焊（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TC4钛合金电弧超声TIG焊（论文提纲范文）
（1）不等厚钛合金结构低功率激光诱导TIG电弧焊接工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 钛及钛合金的概述 |
| 1.2.1 钛及钛合金的分类 |
| 1.2.2 钛及钛合金的特点 |
| 1.2.3 钛及钛合金的应用 |
| 1.3 钛合金的焊接性 |
| 1.4 钛合金焊接技术现状 |
| 1.4.1 钨极氩弧焊 |
| 1.4.2 真空电子束焊 |
| 1.4.3 搅拌摩擦焊 |
| 1.4.4 激光焊 |
| 1.4.5 激光电弧复合焊 |
| 1.5 特殊结构件焊接技术现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 激光电弧复合焊接系统 |
| 2.2.2 焊接工装夹具 |
| 2.2.3 钛合金焊接保护装置 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 焊前准备 |
| 2.3.2 焊接过程 |
| 2.4 分析与检测方法 |
| 2.4.1 焊接接头组织分析 |
| 2.4.2 焊接接头断口分析 |
| 2.4.3 焊接接头力学性能测试 |
| 2.4.4 焊接实时监测系统 |
| 3 8mm厚钛合金板激光电弧堆焊工艺及GA-BP神经网络研究 |
| 3.1 8mm厚钛合金板堆焊工艺对焊缝的影响 |
| 3.1.1 激光功率对8mm厚钛合金板堆焊焊缝成形的影响 |
| 3.1.2 TIG电弧电流对8mm厚钛合金板堆焊焊缝成形的影响 |
| 3.2 基于遗传算法优化的BP神经网络模型 |
| 3.2.1 BP神经网络建立 |
| 3.2.2 遗传算法优化神经网络 |
| 3.2.3 预测结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 不等厚钛合金对接结构打底焊接工艺设计及调控成形 |
| 4.1 前期实验对TC4 钛合金对接结构焊接工艺设计的指导 |
| 4.2 不等厚钛合金对接结构打底焊工艺研究 |
| 4.2.1 坡口角度选择 |
| 4.2.2 焊接工艺对不等厚钛合金对接打底焊接头成形的影响 |
| 4.2.3 低功率激光诱导TIG焊接钛合金电弧等离子体分析 |
| 4.3 不等厚钛合金对接结构打底焊接接头组织及性能分析 |
| 4.3.1 不等厚钛合金对接结构打底焊焊接接头组织分析 |
| 4.3.2 不等厚钛合金对接结构打底焊焊接接头拉伸性能分析 |
| 4.3.3 不等厚钛合金对接结构打底焊焊接接头显微硬度分析 |
| 4.3.4 热电偶测温结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不等厚钛合金角接结构低功率激光诱导TIG电弧焊接工艺研究 |
| 5.1 焊接工艺参数对不等厚钛合金角接结构打底焊接接头成形的影响 |
| 5.1.1 激光功率对不等厚钛合金角接结构焊接成形的影响 |
| 5.1.2 TIG电流不等厚钛合金角接结构对焊接成形的影响 |
| 5.1.3 结构间隙对不等厚钛合金角接焊接接头成形的影响 |
| 5.2 不等厚钛合金角接结构TIG焊与低功率激光诱导TIG电弧焊分析 |
| 5.3 不等厚钛合金角接结构打底焊接接头组织及性能分析 |
| 5.3.1 不等厚钛合金角接结构焊接接头显微组织分析 |
| 5.3.2 不等厚钛合金角接结构焊接接头弯曲性能分析 |
| 5.3.3 不等厚钛合金角接结构焊接接头硬度分析 |
| 5.4 不等厚钛合金角接结构打底工艺优化选定及填充盖面工艺研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接受焊行为及机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 钛-钢异种金属焊接性 |
| 2.2 钛-钢异种金属连接研究现状 |
| 2.2.1 钎焊 |
| 2.2.2 压力焊 |
| 2.2.3 熔化焊 |
| 2.3 双面双弧焊接研究现状 |
| 2.3.1 双面双弧焊接技术 |
| 2.3.2 同种金属双面双弧焊接研究现状 |
| 2.3.3 异种金属双面双弧焊接研究现状 |
| 2.4 研究内容 |
| 2.5 创新点 |
| 3 试验材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 母材 |
| 3.1.2 填充材料 |
| 3.2 焊接系统 |
| 3.3 焊接方法 |
| 3.4 温度场数值模拟 |
| 3.5 测试与表征 |
| 3.5.1 显微组织分析 |
| 3.5.2 力学性能测试 |
| 4 钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接连接模式 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 MIG/TIG双面双弧焊接热特性 |
| 4.3 钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接连接模式 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接接头组织结构及形成机制 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 钎焊模式典型接头组织结构 |
| 5.3 熔钎焊模式典型接头组织结构 |
| 5.3.1 熔(钛)-钎(钢)焊模式接头组织结构 |
| 5.3.2 熔(钢)-钎(钛)焊模式接头组织结构 |
| 5.3.3 钢侧界面熔焊偏析组织形成机制 |
| 5.4 熔焊模式典型接头组织结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接接头力学性能 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 接头力学性能主控因素 |
| 6.3 主控因素对接头拉伸性能的影响 |
| 6.3.1 MIG焊接电压对接头性能的影响 |
| 6.3.2 TIG焊接电流对接头性能的影响 |
| 6.3.3 TIG横向位置对接头性能的影响 |
| 6.3.4 焊接速度对接头性能的影响 |
| 6.4 接头断裂行为及机制 |
| 6.4.1 接头断裂模式 |
| 6.4.2 接头断裂行为 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于GA-BP神经网络的钛-钢异种金属连接模式预测及工艺优化 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 GA-BP神经网络的建立 |
| 7.2.1 GA-BP神经网络算法流程 |
| 7.2.2 BP神经网络结构确定 |
| 7.2.3 GA遗传算法权值和阈值优化 |
| 7.2.4 GA工艺参数优化 |
| 7.2.5 GA-BP神经网络试验设计 |
| 7.3 GA-BP神经网络的训练及验证 |
| 7.3.1 GA-BP神经网络参数设置 |
| 7.3.2 GA-BP神经网络训练 |
| 7.3.3 GA-BP神经网络验证 |
| 7.4 基于GA-BP神经网络的钛-钢异种金属连接模式工艺窗口预测 |
| 7.4.1 钛-钢异种金属连接模式工艺窗口的预测 |
| 7.4.2 焊接参数对钛-钢异种金属连接模式工艺窗口的影响 |
| 7.5 基于GA-BP神经网络的接头性能预测与工艺优化 |
| 7.5.1 参数交互作用对接头抗拉强度的影响 |
| 7.5.2 最优工艺参数 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）振动/搅拌熔池CMT+P电弧焊接TC4钛合金工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 晶粒细化方法研究现状 |
| 1.2.1 变质处理 |
| 1.2.2 机械振动 |
| 1.2.3 磁控焊接 |
| 1.2.4 超声振动 |
| 1.2.5 机械搅拌 |
| 1.3 钛合金焊缝晶粒细化研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方案设计 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 超声振动设备 |
| 2.2.3 机械旋转搅拌设备 |
| 2.3 高速摄像及电信号采集系统 |
| 2.4 试验平台的构建及方案设计 |
| 2.4.1 超声振动熔池试验 |
| 2.4.2 旋转搅拌熔池试验 |
| 2.5 组织性能表征手段 |
| 2.5.1 组织分析 |
| 2.5.2 物相分析 |
| 2.5.3 力学性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 TC4钛合金超声振动熔池CMT+P焊接试验研究 |
| 3.1 熔池正面引入钨针的问题 |
| 3.1.1 钨针插入熔池方式 |
| 3.1.2 钨针偏移量的选择 |
| 3.2 超声振动熔池晶粒细化作用 |
| 3.3 超声振动熔池对焊缝组织的影响 |
| 3.3.1 超声振动熔池对显微组织的影响 |
| 3.3.2 超声振动熔池对次生相的影响 |
| 3.4 超声振动熔池对焊缝力学性能的影响 |
| 3.4.1 超声振动熔池对焊缝显微硬度的影响 |
| 3.4.2 超声振动熔池对焊接接头拉伸性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 TC4钛合金旋转搅拌熔池CMT+P焊接试验研究 |
| 4.1 旋转搅拌熔池堆焊试验 |
| 4.1.1 堆焊焊缝成形变化 |
| 4.1.2 堆焊焊缝晶粒尺寸变化 |
| 4.2 旋转搅拌熔池对对接焊缝组织的影响 |
| 4.2.1 焊缝区初生β相晶粒尺寸变化 |
| 4.2.2 焊缝区显微组织变化 |
| 4.2.3 焊缝区次生相变化 |
| 4.3 旋转搅拌熔池对焊缝力学性能的影响 |
| 4.3.1 焊缝区显微硬度变化 |
| 4.3.2 焊接接头拉伸性能变化 |
| 4.4 超声振动/旋转搅拌熔池模式对比与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）电弧熔覆Deloro基复合材料组织与耐磨性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 材料表面改性技术概述 |
| 1.2.1 电弧熔覆技术介绍及发展现状 |
| 1.2.2 钛合金常用加工方法及应用 |
| 1.3 镍基合金复合材料 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 第2章 实验方案设计及原理 |
| 2.1 实验方案设计 |
| 2.2 实验材料及制备方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 电弧熔覆复合材料制备 |
| 2.3 实验设备及测试方法 |
| 2.3.1 主要实验设备及焊接参数 |
| 2.3.2 电弧熔覆复合材料研究方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电弧熔覆金属陶瓷复合材料组织结构演变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TiN增强复合材料组织结构演变 |
| 3.3 TiN-Al_2O_3 增强复合材料组织结构演变 |
| 3.3.1 TiN-Al_2O_3 增强复合材料微观组织结构 |
| 3.3.2 TiN-Al_2O_3 增强复合材料耐磨性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电弧熔覆CeO_2/MGOSs复合材料组织结构演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电弧熔覆CeO_2 改性复合材料组织结构演变 |
| 4.3 电弧熔覆MGOSs增强复合材料组织结构演变 |
| 4.3.1 MGOSs增强复合材料微观组织结构 |
| 4.3.2 MGOSs位置对复合材料的组织影响 |
| 4.4 MGOSs增强复合材料耐磨性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间获得学术成果 |
（5）神经网络模拟优化的TC4合金激光—MIG复合焊研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 钛合金的性能特点与焊接方法 |
| 1.2.1 钛合金的分类、性能特点及应用 |
| 1.2.2 钛合金的焊接性分析 |
| 1.2.3 钛合金焊接技术的研究进展 |
| 1.3 激光焊接的特点与研究现状 |
| 1.3.1 激光焊接的特点 |
| 1.3.2 激光焊接研究进展 |
| 1.4 激光-MIG复合焊基本原理与研究现状 |
| 1.4.1 激光-MIG复合焊原理及特点 |
| 1.4.2 激光-MIG复合焊接研究现状 |
| 1.5 BP神经网络及其在焊接领域中的应用 |
| 1.5.1 BP神经网络概述 |
| 1.5.2 遗传算法优化原理 |
| 1.5.3 人工神经网络在焊接中的应用研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 焊接工艺过程及接头的分析测试方法 |
| 2.1 试验材料及焊接工艺方案 |
| 2.1.1 焊前清理 |
| 2.1.2 激光焊接工艺试验 |
| 2.1.3 激光-MIG复合焊接工艺试验 |
| 2.2 接头的微观组织结构分析 |
| 2.2.1 接头金相组织观察 |
| 2.2.2 接头焊缝区XRD物相分析 |
| 2.2.3 接头焊缝区TEM亚结构分析 |
| 2.3 接头的力学性能测试 |
| 2.3.1 接头拉伸性能测试 |
| 2.3.2 拉伸断口SEM观察与分析 |
| 2.3.3 接头区域的显微硬度测量 |
| 2.4 基于BP神经网络的焊缝形貌预测及优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于神经网络的焊缝几何尺寸预测及优化 |
| 3.1 BP神经网络概述 |
| 3.1.1 BP神经网络原理 |
| 3.1.2 BP神经网络设计 |
| 3.1.3 基于BP神经网络的焊缝几何尺寸预测 |
| 3.1.4 BP神经网络的局限性 |
| 3.2 遗传算法优化BP神经网络 |
| 3.2.1 遗传算法优化BP神经网络原理 |
| 3.2.2 GABP神经网络设计 |
| 3.2.3 基于GABP神经网络的焊缝几何尺寸预测 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 TC4 钛合金焊接接头的显微组织结构分析 |
| 4.1 激光焊与激光-MIG复合焊接头焊缝宏观形貌 |
| 4.2 激光焊与激光-MIG复合焊焊缝截面形貌分析 |
| 4.3 母材及接头热影响区组织 |
| 4.4 接头焊缝区显微组织分析 |
| 4.4.1 3.5mm厚试板激光焊焊缝区显微组织 |
| 4.4.2 3.5mm厚试板激光-MIG复合焊焊缝区显微组织 |
| 4.4.3 6mm厚试板激光-MIG复合焊焊缝区显微组织 |
| 4.5 接头焊缝区XRD相结构组成分析 |
| 4.6 接头焊缝区TEM亚结构分析 |
| 4.7 接头焊缝不同区域的显微组织演变 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 TC4 钛合金接头的力学性能测试与拉伸断口扫描分析 |
| 5.1 接头区域的显微硬度测试与分析 |
| 5.1.1 激光焊接头区域的显微硬度分布 |
| 5.1.2 激光-MIG复合焊接头区域的显微硬度分布 |
| 5.2 接头拉伸性能测试 |
| 5.2.1 激光焊接头的拉伸性能 |
| 5.2.2 激光-MIG复合焊接头的拉伸性能 |
| 5.3 接头拉伸断口SEM观察与分析 |
| 5.4 激光焊及激光-MIG复合焊的适应性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）表面纳米化TC4钛合金低温扩散连接工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.2 钛及钛合金连接的研究现状 |
| 1.2.1 钛及钛合金的TIG焊 |
| 1.2.2 钛及钛合金的搅拌摩擦焊 |
| 1.2.3 钛及钛合金的真空电子束焊 |
| 1.2.4 钛及钛合金的等离子弧焊 |
| 1.2.5 钛及钛合金的激光焊 |
| 1.2.6 钛及钛合金的真空扩散连接 |
| 1.3 表面纳米化的研究现状 |
| 1.3.1 表面涂层或沉积 |
| 1.3.2 表面自身纳米化 |
| 1.3.3 表面纳米化在钛合金扩散连接上的应用 |
| 1.4 课题主要研究内容及方案 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验过程 |
| 2.3.1 表面纳米化的制备 |
| 2.3.2 真空扩散连接 |
| 2.4 表面纳米化试样表征分析 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.2 表面粗糙度值Ra测试 |
| 2.4.3 纳米压痕硬度测试 |
| 2.4.4 显微硬度测试 |
| 2.4.5 透射电镜分析 |
| 2.5 扩散连接接头组织与性能分析 |
| 2.5.1 扫描电镜分析 |
| 2.5.2 接头抗剪强度测试 |
| 第3章 TC4 钛合金表面纳米化的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 X射线衍射分析 |
| 3.2.1 SMAT处理时间对纳米化表面组织的影响 |
| 3.2.2 SMAT处理频率对纳米化表面组织的影响 |
| 3.3 表面粗糙度值Ra的测定 |
| 3.3.1 SMAT处理时间对纳米化表面粗糙度的影响 |
| 3.3.2 SMAT处理频率对纳米化表面粗糙度的影响 |
| 3.4 纳米压痕硬度和显微硬度的测定 |
| 3.4.1 SMAT处理时间对纳米化表面硬度的影响 |
| 3.4.2 SMAT处理频率对纳米化表面硬度的影响 |
| 3.5 透射电镜(TEM)分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 表面纳米化TC4 钛合金母材直接低温扩散连接 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面纳米化对接头组织与力学性能的影响 |
| 4.2.1 表面纳米化对接头组织的影响 |
| 4.2.2 表面纳米化对接头力学性能的影响 |
| 4.2.3 表面纳米化对接头断口形貌的影响 |
| 4.3 扩散连接工艺参数对接头组织与力学性能的影响 |
| 4.3.1 扩散连接温度对接头组织与力学性能的影响 |
| 4.3.2 扩散连接时间对接头组织与力学性能的影响 |
| 4.3.3 扩散连接压力对接头组织与力学性能的影响 |
| 4.4 最佳扩散连接工艺参数的接头组织与力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 表面纳米化TC4 钛合金中间层的低温扩散连接 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扩散连接温度对接头组织与力学性能的影响 |
| 5.2.1 扩散连接温度对接头组织的影响 |
| 5.2.2 扩散连接温度对接头力学性能的影响 |
| 5.2.3 扩散连接温度对接头断口形貌的影响 |
| 5.3 扩散连接时间对接头组织与力学性能的影响 |
| 5.3.1 扩散连接时间对接头组织的影响 |
| 5.3.2 扩散连接时间对接头力学性能的影响 |
| 5.3.3 扩散连接时间对接头断口形貌的影响 |
| 5.4 扩散连接压力对接头组织与力学性能的影响 |
| 5.4.1 扩散连接压力对接头组织的影响 |
| 5.4.2 扩散连接压力对接头力学性能的影响 |
| 5.4.3 扩散连接压力对接头断口形貌的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（7）AZ61B/TC4异种金属激光—电弧复合焊接研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 镁合金物理性质及其焊接性 |
| 1.3 钛合金特点及其焊接性 |
| 1.4 镁/钛异种金属的焊接性分析 |
| 1.5 镁/钛异种金属连接技术的研究现状 |
| 1.6 本文研究思路 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 激光-TIG电弧复合焊枪及TIG焊冷填丝装置 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊前准备 |
| 2.3.2 焊接过程 |
| 2.3.3 焊后分析 |
| 3 TC4 钛合金与AZ61B镁合金板材激光-电弧填丝搭接焊工艺 |
| 3.1 TIG电流对钛镁搭接焊成形宏观形貌的影响 |
| 3.2 TC4-AZ61B搭接焊焊接接头组织分析 |
| 3.3 钛镁熔钎焊焊力学性能分析 |
| 3.4 钛镁TIG焊接润湿性规律 |
| 3.5 熔覆模型计算镁/钛界面应力 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 TC4 钛合金与AZ61B镁合金激光-偏移电弧对接焊工艺 |
| 4.1 TIG电弧、激光对接焊AZ61B/TC4 |
| 4.1.1 TIG焊与激光焊焊接AZ61B/TC4 的焊缝成型 |
| 4.1.2 有无Ni夹层对焊接接头成型影响 |
| 4.2 激光-电弧焊接参数对焊缝成型的影响 |
| 4.2.1 激光功率对焊缝成型的影响 |
| 4.2.2 激光离焦量对焊缝成型的影响 |
| 4.3 电弧偏移距离对焊缝的影响 |
| 4.3.1 电弧偏移距离对焊缝成型的影响 |
| 4.3.2 电弧偏移距离对焊接接头截面形状的影响 |
| 4.3.3 电弧偏移距离对焊接接头力学性能的影响 |
| 4.4 电弧偏移距离对镁/钛焊接接头断裂方式分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 镁/钛界面微观组织与镁/钛界面连接机制 |
| 5.1 激光-偏移电弧作用下镁/钛接头的微观组织形貌 |
| 5.2 镁/钛接头的界面连接机制 |
| 5.3 镁/钛接头中间相吉布斯自由能分析和界面成分演化图 |
| 5.4 镁/钛“楔形”接头成型机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）K-TIG焊接小孔行为及接头组织与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 中厚板焊接的国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统的TIG焊接技术 |
| 1.2.2 深熔焊接技术 |
| 1.3 焊接过程中小孔动态行为的研究现状 |
| 1.4 双相不锈钢焊接研究现状 |
| 1.4.1 双相不锈钢的发展与应用 |
| 1.4.2 双相不锈钢的组织特征 |
| 1.4.3 双相不锈钢的焊接性研究 |
| 1.4.4 双相不锈钢腐蚀性能的研究 |
| 1.5 钛合金焊接研究现状 |
| 1.5.1 钛合金的发展及应用 |
| 1.5.2 TC4 钛合金的焊接性研究 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 研究问题的提出与研究内容 |
| 第二章 试验材料及方法 |
| 2.1 焊接试验平台的设计 |
| 2.1.1 K-TIG焊接系统 |
| 2.1.2 被动视觉传感系统 |
| 2.2 试验材料及试验方案 |
| 2.2.1 S32101 双相不锈钢 |
| 2.2.2 TC4 钛合金 |
| 2.2.3 试验方案 |
| 2.3 小孔行为的研究方案 |
| 2.3.1 小孔出口图像的采集 |
| 2.3.2 小孔出口的特征提取 |
| 2.3.3 小孔出口特征参数的定义与计算 |
| 2.4 焊接接头微观组织的表征方法 |
| 2.4.1 光学显微镜分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.4.3 EBSD测试分析 |
| 2.4.4 X射线衍射物相分析 |
| 2.4.5 EDS能谱分析 |
| 2.5 K-TIG焊接接头性能测试 |
| 2.5.1 焊缝的X射线无损检测 |
| 2.5.2 K-TIG焊接接头力学性能测试 |
| 2.5.3 K-TIG焊接接头耐晶间腐蚀性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 小孔动态行为与焊缝形貌的研究 |
| 3.1 焊接过程中小孔的动态变化 |
| 3.1.1 焊接速度的影响 |
| 3.1.2 焊接电流的影响 |
| 3.2 小孔出口的特征参数 |
| 3.2.1 焊接速度对小孔出口特征参数的影响 |
| 3.2.2 焊接电流对小孔出口特征参数的影响 |
| 3.3 焊缝形貌 |
| 3.3.1 焊接速度对焊缝形貌的影响 |
| 3.3.2 焊接电流对焊缝形貌的影响 |
| 3.4 小孔出口的特征参数与焊缝形貌之间的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 S32101 双相不锈钢K-TIG平板焊接接头组织及力学性能的研究 |
| 4.1 S32101 双相不锈钢K-TIG平板焊接接头微观组织的表征 |
| 4.1.1 平板焊接接头的显微组织 |
| 4.1.2 平板焊接接头各区域中的织构分析 |
| 4.1.3 平板焊接接头各区域中的晶界分析 |
| 4.1.4 平板焊接接头各区域中的相界分析 |
| 4.2 平板焊接接头的力学性能 |
| 4.2.1 显微硬度测试及分析 |
| 4.2.2 拉伸性能测试及断口分析 |
| 4.2.3 冲击性能测试及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 热输入对双相不锈钢K-TIG对接焊接接头组织与性能的影响 |
| 5.1 双相不锈钢K-TIG对接焊缝的形貌 |
| 5.2 热输入对双相不锈钢K-TIG对接焊接接头微观组织的影响 |
| 5.2.1 显微组织及奥氏体的含量 |
| 5.2.2 氮化铬析出量及分布特征 |
| 5.2.3 晶界取向差角度 |
| 5.2.4 铁素体和奥氏体的相界 |
| 5.3 热输入对双相不锈钢K-TIG对接焊接接头力学性能的影响 |
| 5.3.1 显微硬度测试及分析 |
| 5.3.2 拉伸性能测试及分析 |
| 5.3.3 弯曲性能测试及分析 |
| 5.3.4 冲击性能测试及断口分析 |
| 5.4 热输入对双相不锈钢K-TIG对接焊接接头耐晶间腐蚀性能的影响 |
| 5.4.1 热影响区的耐晶间腐蚀性能 |
| 5.4.2 焊缝金属区的耐晶间腐蚀性能 |
| 5.4.3 Σ3 CSL晶界、氮化铬与耐晶间腐蚀性能之间的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 TC4 钛合金K-TIG对接焊接接头组织与性能的研究 |
| 6.1 焊接电流对TC4 钛合金K-TIG对接焊缝形貌的影响 |
| 6.2 不同焊接电流条件下TC4 钛合金K-TIG焊缝金属区的力学性能 |
| 6.2.1 拉伸性能测试及分析 |
| 6.2.2 冲击性能测试及断口分析 |
| 6.3 TC4 钛合金K-TIG对接焊接接头的微观组织表征 |
| 6.3.1 对接焊接接头的显微组织 |
| 6.3.2 对接焊接接头的EDS能谱分析 |
| 6.3.3 焊缝金属区的X射线衍射物相分析 |
| 6.3.4 对接焊接接头的织构分析 |
| 6.3.5 对接焊接接头的晶界分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 创新点 |
| 3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）TC4钛合金/2A12铝合金TIG电弧熔钎焊接头组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及其研究的目的和意义 |
| 1.2 钛/铝异种金属连接方法 |
| 1.2.1 钛/铝异种金属钎焊连接 |
| 1.2.2 钛/铝异种金属扩散焊连接 |
| 1.2.3 钛/铝异种金属激光焊连接 |
| 1.2.4 钛/铝异种金属激光熔钎焊连接 |
| 1.2.5 钛/铝异种金属搅拌摩擦焊连接 |
| 1.2.6 钛/铝异种金属爆炸焊连接 |
| 1.2.7 钛/铝异种金属超声点焊连接 |
| 1.3 钛/铝异种金属TIG熔钎焊技术研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 焊接母材 |
| 2.1.2 焊丝材料 |
| 2.2 试验设备及方法 |
| 2.2.1 焊接设备及平台 |
| 2.2.2 焊接试验方法 |
| 2.3 微观组织分析及性能测试 |
| 2.3.1 微观组织分析 |
| 2.3.2 力学性能测试 |
| 第3章 钛/铝合金TIG熔钎焊接头微观组织 |
| 3.1 钛/铝合金TIG熔钎焊接头成形及宏观形貌 |
| 3.2 2 A12 侧熔化焊接头微观组织特征 |
| 3.2.1 5 A06 焊丝填充的熔化焊接头 |
| 3.2.2 A380 焊丝填充的熔化焊接头 |
| 3.2.3 4047 焊丝填充的熔化焊接头 |
| 3.3 TC4 侧钎焊接头微观组织特征 |
| 3.3.1 5 A06 焊丝填充的钎焊接头 |
| 3.3.2 A380 焊丝填充的钎焊接头 |
| 3.3.3 4047 焊丝填充的钎焊接头 |
| 3.4 填充焊丝材料对焊缝内部金属间化合物的影响 |
| 3.4.1 5A06 焊丝填充的焊缝金属间化合物 |
| 3.4.2 A380 焊丝填充的焊缝金属间化合物 |
| 3.4.3 4047 焊丝填充的焊缝金属间化合物 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钛/铝合金TIG熔钎焊接头力学性能及断裂行为 |
| 4.1 钛/铝合金TIG熔钎焊接头显微硬度 |
| 4.2 钛/铝合金TIG熔钎焊接头抗拉强度 |
| 4.3 钛/铝合金TIG熔钎焊接头断裂行为 |
| 4.3.1 5 A06 焊丝填充的接头断裂行为 |
| 4.3.2 A380 焊丝填充的接头断裂行为 |
| 4.3.3 4047 焊丝填充的接头断裂行为 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）核电主管道厚壁不锈钢窄间隙TIG焊接工艺及组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外在厚壁不锈钢窄间隙TIG焊研究现状和分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状评述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料及设备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.1.3 试验方法 |
| 2.2 微观组织及力学性能分析 |
| 2.2.1 微观组织分析方法及设备 |
| 2.2.2 微观硬度分析方法及设备 |
| 2.2.3 力学性能检测方法及设备 |
| 第3章 主管道焊接坡口建模、焊接顺序及变形研究 |
| 3.1 坡口角度形式 |
| 3.2 主管道3D建模和坡口加工 |
| 3.2.1 主管道激光测量数据采集及3D建模 |
| 3.2.2 主管道坡口加工 |
| 3.3 主管道焊接逻辑顺序 |
| 3.4 轴向焊接变形动态研究 |
| 3.4.1 试验过程与方法 |
| 3.4.2 轴向变形动态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 TIG窄间隙焊缝成形及性能研究 |
| 4.1 焊接工艺制定 |
| 4.2 焊接工艺对窄间隙焊缝成形的影响 |
| 4.3 焊接接头力学性能研究 |
| 4.3.1 焊接接头横向拉伸性能分析 |
| 4.3.2 焊接接头纵向拉伸性能分析 |
| 4.3.3 焊接接头弯曲性能分析 |
| 4.3.4 焊接接头化学成分及铁素体含量分析 |
| 4.3.5 焊接接头耐腐蚀性能研究 |
| 4.4 焊接接头微观组织分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 主管道窄间隙TIG焊焊缝返修方法研究 |
| 5.1 焊缝返修方法选择 |
| 5.2 .焊缝返修工艺 |
| 5.2.1 缺陷定位 |
| 5.2.2 缺陷清除与坡口准备 |
| 5.2.3 缺陷原因分析 |
| 5.2.4 缺陷焊缝补焊 |
| 5.2.5 补焊结果和分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 工作经历 |
四、TC4钛合金电弧超声TIG焊（论文参考文献）
- [1]不等厚钛合金结构低功率激光诱导TIG电弧焊接工艺研究[D]. 吕晓辉. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]钛-钢异种金属MIG/TIG双面双弧焊接受焊行为及机制研究[D]. 程志. 北京科技大学, 2021(02)
- [3]振动/搅拌熔池CMT+P电弧焊接TC4钛合金工艺研究[D]. 赵冠成. 天津大学, 2020(02)
- [4]电弧熔覆Deloro基复合材料组织与耐磨性研究[D]. 张丽炜. 山东建筑大学, 2020(12)
- [5]神经网络模拟优化的TC4合金激光—MIG复合焊研究[D]. 黄炜. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]表面纳米化TC4钛合金低温扩散连接工艺及机理研究[D]. 霍东. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]AZ61B/TC4异种金属激光—电弧复合焊接研究[D]. 段旭. 大连理工大学, 2019(02)
- [8]K-TIG焊接小孔行为及接头组织与性能的研究[D]. 崔书婉. 华南理工大学, 2019
- [9]TC4钛合金/2A12铝合金TIG电弧熔钎焊接头组织和性能研究[D]. 李冰. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]核电主管道厚壁不锈钢窄间隙TIG焊接工艺及组织性能研究[D]. 朱金胜. 哈尔滨工业大学, 2019(01)