本書從探索水下濕法激光焊接的可行性入手, 研究水下激光焊接修復(fù)過程中的工藝與冶金作用機(jī)理, 明確了激光-水-金屬之間的相互作用機(jī)制, 分析了水下濕法焊接焊縫的成形行為和組織性能, 揭示了水下濕法激光焊接機(jī)理。全書共8 章, 主要包括: 45 鋼、TC4 鈦合金、鋁青銅、921A 鋼等不同材料的水下濕法激光焊接工藝與性能、水下濕法激光焊接輔助劑設(shè)計(jì)及機(jī)理研究、水下濕法激光焊接模擬仿真等。本書可供與水下工程有關(guān)的海洋、核電、船舶、橋梁、港口等專業(yè)的學(xué)生、工程技術(shù)人員、研究人員參考。
蔡志海，男，博士，副研究員，博士生導(dǎo)師，中國(guó)人民解放軍陸軍裝甲兵學(xué)院機(jī)械產(chǎn)品再制造國(guó)家工程研究中心主任，長(zhǎng)期從事裝備維修、表面工程與再制造工程領(lǐng)域研究工作，主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等課題10余項(xiàng)，發(fā)表科研論文120余篇，主編和參編專著8部，獲國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，曾獲全軍優(yōu)秀博士論文和全國(guó)優(yōu)秀博士論文提名獎(jiǎng)，獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。
目錄
第1 章 緒論……………………………………………………………… 1
1. 1 研究背景……………………………………………………… 1
1. 2 水下焊接方法研究現(xiàn)狀……………………………………… 2
1. 3 激光在水下焊接中的應(yīng)用…………………………………… 13
1. 4 激光輔助焊接研究進(jìn)展……………………………………… 14
1. 5 水下濕法激光焊接存在的挑戰(zhàn)和問題……………………… 17
1. 6 研究?jī)?nèi)容……………………………………………………… 18
第2 章 45 鋼水下濕法激光焊接工藝研究…………………………… 21
2. 1 引言…………………………………………………………… 21
2. 2 水下濕法激光焊接試驗(yàn)系統(tǒng)………………………………… 22
2. 3 試驗(yàn)材料與方法……………………………………………… 24
2. 4 水下濕法激光焊接可行性…………………………………… 25
2. 5 水下濕法激光焊接機(jī)理分析………………………………… 29
2. 6 水下濕法激光焊接焊縫成形行為…………………………… 34
2. 7 水下濕法激光焊接焊縫組織性能…………………………… 40
2. 8 水下濕法激光焊接焊縫缺陷………………………………… 44
2. 9 小結(jié)…………………………………………………………… 46
第3 章 TC4 鈦合金水下濕法激光焊接工藝研究…………………… 48
3. 1 引言…………………………………………………………… 48
3. 2 試驗(yàn)材料與方法……………………………………………… 49
3. 3 TC4 鈦合金水下濕法激光自熔焊接………………………… 50
3. 4 TC4 鈦合金水下濕法激光送絲焊接………………………… 62
3. 5 壓力環(huán)境下TC4 鈦合金水下濕法激光焊接………………… 69
3. 6 小結(jié)…………………………………………………………… 73
第4 章 鋁青銅水下濕法激光焊接工藝研究………………………… 74
4. 1 引言…………………………………………………………… 74
4. 2 試驗(yàn)材料與方法……………………………………………… 75
4. 3 基板表面水深對(duì)焊接的影響………………………………… 75
4. 4 激光功率對(duì)焊接的影響……………………………………… 78
4. 5 焊接速度對(duì)焊接的影響……………………………………… 82
4. 6 離焦量對(duì)焊接的影響………………………………………… 87
4. 7 討論…………………………………………………………… 92
4. 8 小結(jié)…………………………………………………………… 94
第5 章 921A 鋼水下濕法激光填絲焊接工藝研究…………………… 95
5. 1 引言…………………………………………………………… 95
5. 2 水下激光填絲焊接試驗(yàn)系統(tǒng)………………………………… 95
5. 3 試驗(yàn)材料與方法……………………………………………… 98
5. 4 水下濕法成形工藝研究……………………………………… 99
5. 5 小結(jié)………………………………………………………… 105
第6 章 TC4 鈦合金水下濕法激光焊接模擬仿真…………………… 106
6. 1 引言………………………………………………………… 106
6. 2 水下濕法激光焊接模擬仿真……………………………… 107
6. 3 溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力場(chǎng)有限元分析………………………… 110
6. 4 熔池流場(chǎng)模擬仿真………………………………………… 118
6. 5 小結(jié)………………………………………………………… 135
第7 章 TC4 鈦合金水下濕法激光焊接輔助劑設(shè)計(jì)及機(jī)理研究…… 136
7. 1 引言………………………………………………………… 136
7. 2 焊接輔助劑設(shè)計(jì)…………………………………………… 137
7. 3 水下濕法激光焊接輔助劑工藝研究……………………… 143
7. 4 水下濕法激光焊接輔助劑焊接焊縫性能………………… 149
7. 5 小結(jié)………………………………………………………… 162
第8 章 QA19-4 鋁青銅水下濕法激光焊接輔助劑設(shè)計(jì)及機(jī)理研究…… 163
8. 1 輔助劑的設(shè)計(jì)與制備……………………………………… 164
8. 2 輔助劑成分對(duì)焊接的影響………………………………… 166
8. 3 輔助劑濕法焊接工藝探索………………………………… 168
8. 4 輔助劑厚度對(duì)焊接的影響………………………………… 172
8. 5 討論………………………………………………………… 175
8. 6 輔助劑濕法焊接的組織結(jié)構(gòu)與性能檢測(cè)………………… 178
8. 7 焊縫組織結(jié)構(gòu)……………………………………………… 178
8. 8 焊縫力學(xué)性能……………………………………………… 183
8. 9 焊縫干摩擦磨損行為研究………………………………… 186
8. 10 焊縫電化學(xué)性能…………………………………………… 192
8. 11 焊縫殘余應(yīng)力檢測(cè)和模擬仿真結(jié)果……………………… 193
8. 12 小結(jié)………………………………………………………… 195
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………… 197
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