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研究生:林泰銘
研究生(外文):TA-MENG LIN
論文名稱:以磨擦銲、電阻銲及雷射銲對異質不鏽鋼銲接之研究
論文名稱(外文):Study of Dissimilar Stainless Welding by Friction Welding、Resistance Welding and Laser Welding
指導教授:林明宏林明宏引用關係
指導教授(外文):Ming-Hong Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:異質不鏽鋼銲接磨擦銲電阻銲雷射銲複合螺絲
外文關鍵詞:DissimilarStainless SteelWeldingFriction WeldingResistance WeldingLaser WeldingBi-Metal Screws
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本研究乃針對複合螺絲的銲接製程進行研究及評估,實驗中使用沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS-316)與麻田散鐵系不鏽鋼(SUS-410)分別進行螺絲頭部與尾部的冷間鍛造後,再以磨擦銲、電阻銲與雷射銲三種不同的方式進行銲接。在銲接後對其外觀、機械性質、熱影響區與微觀金相…等進行比較分析,在不考慮設備金額及量產效率的前提下,對三種不同銲接方式進行評估。
實驗的結果中,三種的銲接方式的機械性能皆符合要求;外觀以磨擦銲接較佳,電阻銲次之,雷射銲的問題較多。磨擦銲的熱影響區分佈較小,且硬度較低;電阻銲與雷射銲則較為相似,熱影響區較為集中,且硬度高出磨擦銲許多。
在不考慮設備成本及生產效率的前提下,本研究的結果建議以雷射銲接做為複合螺絲銲接製程的方法。除可減少製程時間及工序,亦可降低生產成本。然而,若雷射銲接欲使用在異種螺絲的結合,其製造工藝與參數需再更深入的研究與探討。
In this study is aim at the research and evaluation into the welding process of bi-metal screws. Using as Austenitic Stainless Steel (SUS-316) and Martensitic Stainless Steel (SUS-410) in the experiment take the cold forming steps on the screw head and tip point individually, and then welded by three different methods of Friction Welding, Resistance Welding and Laser Welding. Comparing and analyzing their Appearance, Mechanical Properties, Heat-affected zone(HAZ) and Microstructure after welding.
In the result, the mechanical properties are all in accord with the requirements. Friction Welding is the best on appearance, next is Resistance Welding, there are more problems on Laser Welding; The HAZ of Friction Welding is smaller and lower hardness; Resistance Welding and Laser Welding, which HAZ are quite centralized and hardness are significantly higher than Friction Welding, are similar between each other.
Without considering about the equipment costs and production efficiency, in this case, results show that the welding method of bi-metal screws is suggested using Laser Welding, which can not only reduced the time and process, but also reduced the costs. However, if using Laser Welding on the combination of dissimilar screws, the techniques and data will be needed to deeply research and explore continuously.
中文摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XI
符號說明 XII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 不鏽鋼的種類 2
1.2.2 麻田散鐵系不鏽鋼 3
1.2.3 沃斯田鐵系不鏽鋼 3
1.3研究動機與目的 4
第二章 相關技術探討 6
2.1 磨擦銲 6
2.2 電阻銲 7
2.3 雷射銲 8
2.4 複合螺絲製造流程 9
第三章 實驗方法及步驟 13
3.1 實驗材料 13
3.1.1 線材 13
3.1.2 冷間鍛造成型 15
3.2 實驗設備 16
3.2.1 磨擦銲接機 16
3.2.2 電阻銲接機 17
3.2.3 CO2雷射銲接機 18
3.3 實驗步驟 19
3.3.1 磨擦銲 19
3.3.2 電阻銲 20
3.3.3 雷射銲 21
第四章 實驗結果與討論 23
4.1 銲接後外觀 23
4.1.1 磨擦銲 23
4.1.2 電阻銲 25
4.1.3 雷射銲 26
4.1.4 銲接後的材料損失 29
4.2 機械性質測試 29
4.2.1 破壞扭力測試 29
4.2.2 彎曲測試 31
4.2.3 硬度分佈 33
4.2.3 飛邊硬度 39
4.3 微觀結構分析 42
4.3.1 磨擦銲 42
4.3.2 電阻銲 45
4.3.3 雷射銲 50
4.4 綜合討論 54
第五章 結論 57
第六章 建議與未來展望 58
參考文獻 59
作者簡介 63
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