钢/铝异种金属预置Si粉的光纤激光焊接 被引量：28

1

作者 王涛 周惦武 +2 位作者 彭艳 张屹 陈根余 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期100-107,共8页

Fe/Al难熔合、易生成Fe-Al脆性金属间化合物是钢/铝异种金属优质高效焊接亟待解决的技术难题。对厚度分别为5mm、6mm的低碳钢和铝合金板进行了对接处开设坡口、并在界面结合处预置Si粉的光纤激光焊接实验研究,通过调整焊接工艺参数和预... Fe/Al难熔合、易生成Fe-Al脆性金属间化合物是钢/铝异种金属优质高效焊接亟待解决的技术难题。对厚度分别为5mm、6mm的低碳钢和铝合金板进行了对接处开设坡口、并在界面结合处预置Si粉的光纤激光焊接实验研究,通过调整焊接工艺参数和预置粉末得到成形良好的焊缝。利用卧式金相显微镜、电子显微硬度仪、扫描电镜、X射线衍射仪等设备对焊缝及母材区进行了观察与检测。结果发现:在激光功率为1.8～2.0kW,焊接速度8～10mm/s,离焦量-2.0mm,Ar为保护气体且流量为15L/min,光斑偏向钢侧距界面结合处0.2mm的工艺条件下,激光焊接钢/铝异种板材,可实现钢/铝熔合,焊接类型为热传导焊,焊缝区域晶粒细小,硬度高于两侧热影响区及母材,钢/铝结合界面分界线明显,界面处熔化金属互相扩散嵌入母材,呈齿轮式"啮合"态连接在一起。对钢/铝实施热传导焊,可有效控制熔池中Fe、Al熔化量;预置Si粉改善了焊池熔化态下的流动性,熔化金属易于在结合界面铺展,钢/铝焊缝区形成了结构稳定的Al9Si、Fe0.9Si0.1化合物,抑制了Fe-Al脆性金属间化合物的生成。 展开更多

关键词 激光技术 激光对接焊 异种金属 预置粉 热传导焊

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汽车剪裁板的激光高速拼焊试验研究 被引量：6

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作者 郑启光 秦应雄 +5 位作者 朱蕴策 余本海 李飞鹏 洪永成 席再军 辜建辉 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第5期422-426,共5页

对不同形状、不同厚度及不同表面覆层的剪裁钢板进行激光高速拼焊试验 ,研究了激光拼焊工艺参数 (包括激光模式、激光功率、拼焊速度、离焦量和辅助吹气等 )对激光拼焊质量的影响。并对激光拼焊的 0 8Al剪裁钢板进行拉伸 ,胀形 (杯突 )... 对不同形状、不同厚度及不同表面覆层的剪裁钢板进行激光高速拼焊试验 ,研究了激光拼焊工艺参数 (包括激光模式、激光功率、拼焊速度、离焦量和辅助吹气等 )对激光拼焊质量的影响。并对激光拼焊的 0 8Al剪裁钢板进行拉伸 ,胀形 (杯突 )试验和汽车钢板结构模拟试件的冲压性能试验。试验结果表明 ,激光拼焊的剪裁板能满足汽 (轿 )车钢板结构件的冲压性能要求。 展开更多

关键词 汽车 剪裁板 激光高速拼焊 冲压性能 焊缝终端缺陷

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铝合金/碳纤维增强热塑性复合材料的激光对接焊研究 被引量：9

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作者 叶逸云 贾少辉 +1 位作者 焦俊科 束学道 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期46-54,共9页

采用激光搅拌焊接对7075铝合金与碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)进行对接焊,分析了焊接工艺参数对接头连接强度的影响规律;对焊接接头的力学性能进行了测试,分析了影响接头强度的因素和接头的失效形式。结果表明:焊接速度对接头强度... 采用激光搅拌焊接对7075铝合金与碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)进行对接焊,分析了焊接工艺参数对接头连接强度的影响规律;对焊接接头的力学性能进行了测试,分析了影响接头强度的因素和接头的失效形式。结果表明:焊接速度对接头强度的影响最大,之后依次为离焦量、激光功率、搅拌振幅、搅拌频率和夹具气压;在最佳参数下得到的接头的连接强度为11.7 MPa,在此情况下接头断裂发生在CFRTP表层,接头的失效形式为CFRTP基体撕裂;测量了焊接时接头处的温度变化规律,温度过高或过低都会降低接头的强度;适当降低焊接速度能延长接头的高温存在时间,增加接头强度。 展开更多

关键词 激光技术 碳纤维复合材料 7075铝合金 激光对接焊 焊接参数

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光纤激光入射角对高强钢对接焊焊接性能的影响 被引量：8

4

作者 陈根余 康斌 +2 位作者 张屹 李时春 谭力鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期98-103,共6页

研究了光纤激光入射角变化对车用高强钢(B340/590DP)对接焊焊接性能的影响。采用前期试验得出的激光垂直入射状态下的最优焊接参数,在该最优参数条件下,利用4kW光纤激光器进行了1.6mm厚的双相B340/590DP不同入射角条件下的对接焊试验。... 研究了光纤激光入射角变化对车用高强钢(B340/590DP)对接焊焊接性能的影响。采用前期试验得出的激光垂直入射状态下的最优焊接参数,在该最优参数条件下,利用4kW光纤激光器进行了1.6mm厚的双相B340/590DP不同入射角条件下的对接焊试验。分析入射角变化对焊接件外观形貌、焊缝截面、力学性能和微观组织的影响。试验结果表明:激光入射角小于40°时焊缝外观形貌良好,组织细密均匀,能承受较大的拉剪载荷且拉剪试验均断裂在母材区;入射角大于40°时,焊缝背面形成单边焊。 展开更多

关键词 激光技术 激光对接焊 入射角 光纤激光 焊接性能

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Zr-Sn-Nb-Fe锆合金薄板激光对接焊及数值模拟 被引量：8

5

作者 胡林西 周惦武 +3 位作者 贾骁 卢源志 谭哲 姜德富 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期83-91,共9页

焊接过程中锆合金板材的温度在300℃以上时锆合金易吸收氢、氧、氮等气体杂质,这些气体杂质使得锆合金的力学性能急剧下降,加强焊缝及热影响区的隔离保护和合理制定焊接工艺参数是获得优良焊接质量的关键。以光纤激光器为热源,对厚度为0... 焊接过程中锆合金板材的温度在300℃以上时锆合金易吸收氢、氧、氮等气体杂质,这些气体杂质使得锆合金的力学性能急剧下降,加强焊缝及热影响区的隔离保护和合理制定焊接工艺参数是获得优良焊接质量的关键。以光纤激光器为热源,对厚度为0.7 mm的Zr-Sn-Nb-Fe(锆-锡-铌-铁)合金薄板进行激光对接焊试验,采用ANSYS有限元软件,建立激光对接焊非线性三维传导有限元模型,模拟计算Zr-Sn-Nb-Fe合金薄板的温度场分布。结果表明:模拟计算获得的熔池形状、尺寸与实际焊缝基本吻合,验证了采用高斯面热源模型来模拟Zr-SnNb-Fe合金薄板激光对接焊温度场的合理性;温度场最终呈现流星状的稳定分布,焊缝附近等温线密集,焊缝熔宽窄,热影响区小,板材表面温度在300℃以上的区域的宽度随激光功率的增大而增大,随焊接速度的增加而减小;在激光功率为1300~1500 W,焊接速度为50~70mm/s,离焦量为+1^+2mm,氩气保护喷嘴直径为8~12mm的条件下,Zr-Sn-Nb-Fe合金焊接试样的抗拉强度与母材基本相当,获得了良好的焊缝质量,焊缝无气孔、裂纹等缺陷,晶粒细小,主要元素含量相对母材无明显变化,焊接试样具备较高力学性能。 展开更多

关键词 激光技术 激光对接焊 数值模拟 温度场 Zr—Sn-Nb—Fe合金 焊接工艺

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铝/铜异种金属激光焊双熔池耦合成型及组织研究 被引量：8

6

作者 黄冬 王龙 +3 位作者 陈益平 程东海 胡德安 张华 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1146-1152,共7页

采用IPG YLR型光纤激光器,对T2紫铜和LY16铝合金进行激光对接焊试验,探究焊缝成型及熔池的运动规律,分析焊接线能量、界面层宽度和耦合层宽度对接头力学性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析接头的组织形貌。结... 采用IPG YLR型光纤激光器,对T2紫铜和LY16铝合金进行激光对接焊试验,探究焊缝成型及熔池的运动规律,分析焊接线能量、界面层宽度和耦合层宽度对接头力学性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析接头的组织形貌。结果表明:在铝/铜激光对接焊的试验中,熔池由于快速凝固,形成较大的温度梯度和浓度梯度,并在表面张力的作用下产生对流,使得焊缝出现双熔池,且在双熔池界面处存在机械咬合与冶金反应的耦合作用,提高了接头的力学性能。随着线能量的增大,界面层宽度和耦合层宽度均逐渐增大,接头的抗拉强度呈现出先升高后降低的趋势。当焊接线能量在1160 J·cm^(-1)时,界面层宽度为68μm,耦合层宽度为0.32 mm,抗拉强度为72MPa,此时接头具有优良的成型和连接质量。双熔池的耦合作用使得焊缝区分为铜侧熔池、铝侧熔池和界面层。其中,铜侧熔池以Cu的固溶体为主,铝侧熔池则主要为α(Al)固溶体和α(Al)+θ(Al_(2)Cu)共晶体,界面层可细分为三层:Ⅰ层主要化合物为平行层状的Al_(4)Cu_(9)相,Ⅱ层为条块状的Al_(2)Cu化合物,是Al/Cu接头界面层的主要组成部分,Ⅲ层则主要是紧密排列的珊瑚状的α(Al)+θ(Al_(2)Cu)的共晶组织。 展开更多

关键词 激光对接焊 焊缝成型 耦合层宽度 双熔池 机械咬合

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长途卧铺客车顶棚宽长板的激光拼焊工艺 被引量：2

7

作者 王旭友 王威 +1 位作者 杨永波 卜大川 《焊接》 2004年第4期21-24,35,共5页

采用 2kW连续输出YAG固体激光器 ,对 1mm厚的客车顶棚用的钢板进行了激光拼焊工艺的系统研究 ,得出了最佳参数。并把该最佳参数应用到 1.8m× 9m的龙江客车顶棚宽长板拼焊中。

关键词 激光焊接 客车 顶棚 宽板拼焊 激光拼板 固体激光器

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含Er焊丝对基于PLC控制的激光焊接头的影响 被引量：1

8

作者 石晓平 王广青 +1 位作者 李恒 邢峰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第11期8-15,共8页

采用激光对接焊的方法,考察了含Er焊丝和不含Er焊丝对去氧化膜和去包铝层状态下2524铝合金成形、显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,2524铝合金表面存在厚度约30μm的包铝层,包铝层表面存在厚度约4μm的氧化膜;相同表面状态下,含Er焊... 采用激光对接焊的方法,考察了含Er焊丝和不含Er焊丝对去氧化膜和去包铝层状态下2524铝合金成形、显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,2524铝合金表面存在厚度约30μm的包铝层,包铝层表面存在厚度约4μm的氧化膜;相同表面状态下,含Er焊丝的焊缝熔宽大于不含Er焊丝,成形系数小于不含Er焊丝,含Er焊丝试样焊缝中心和熔合线附近的等轴树枝晶平均间距(Ed)、柱状枝晶平均间距(Cd)小于不含Er焊丝,熔合区晶界附近的最大贫溶质区宽度小于不含Er焊丝;去氧化膜和去包铝层状态下,含Er和不含Er试样的断口都位于焊接接头熔合区,含Er试样的抗拉强度和断后伸长率高于不含Er试样,且相同焊丝条件下去包铝层试样的强塑性更好。这主要与含Er焊丝中存在可以起细化晶粒作用的微米级初生Al3Er相和可以起弥散强化作用的纳米级Al3Er相有关。 展开更多

关键词 2524铝合金 含Er焊丝 激光对接焊 显微组织 力学性能

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7075-T6铝合金薄板激光对接焊温度场与残余应力分布 被引量：1

9

作者 罗开玉 吕刺 +2 位作者 王庆伟 齐晗 鲁金忠 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期224-228,共5页

为了研究铝合金薄板激光对接焊温度场与残余应力分布,推导了考虑焊接深度的热流密度分布的修正函数.利用生死单元技术,运用ABAQUS软件、FORTRAN和PYTHON语言编写的子程序,建立了7075-T6铝合金薄板激光对接焊的有限元模型,获得了在不同... 为了研究铝合金薄板激光对接焊温度场与残余应力分布,推导了考虑焊接深度的热流密度分布的修正函数.利用生死单元技术,运用ABAQUS软件、FORTRAN和PYTHON语言编写的子程序,建立了7075-T6铝合金薄板激光对接焊的有限元模型,获得了在不同时间点的对接焊温度场和残余应力分布,采用梯度网络提高了有限元模型的运算速度和计算精度.研究结果表明:建立的有限元模型能够快速、有效模拟铝合金薄板激光对接焊温度场和残余应力分布;残余应力存在误差的原因,可能在于激光焊接过程中,热源经过横截面时产生的剪切挠曲所致.试验结果同时也验证了有限元模型的正确性和可行性. 展开更多

关键词 7075-T6铝合金薄板 激光对接焊 残余应力 残余应变 有限元模拟

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基于激光焊的薄壁体焊接工艺优化研究

10

作者 李雄志 张颖 +1 位作者 王虎 杨黄锐 《汽车零部件》 2020年第11期15-22,共8页

通过采用正交组合优化设计的方法对0.2 mm厚的马口铁薄壁激光对焊工艺进行优化,利用显微硬度计、光学显微镜等工具,研究激光功率、脉冲宽度、脉冲频率以及焊接速度对焊接接头显微组织及力学性能影响的规律,并与厂家生产的马口铁罐身的... 通过采用正交组合优化设计的方法对0.2 mm厚的马口铁薄壁激光对焊工艺进行优化,利用显微硬度计、光学显微镜等工具,研究激光功率、脉冲宽度、脉冲频率以及焊接速度对焊接接头显微组织及力学性能影响的规律,并与厂家生产的马口铁罐身的激光焊焊缝进行对比分析。研究结果表明:采用激光焊接法可实现0.2 mm马口铁薄壁高速及稳定焊接,且焊接之后的热影响区范围小;经过激光对焊后与母材对比发现,焊缝处显微组织发生明显改变,且焊缝的强度高于薄壁侧母材的强度。 展开更多

关键词 激光对焊 马口铁 显微组织 力学性能

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A3钢薄板激光对接焊工艺研究

11

作者 杜洋 赵凯 +3 位作者 时云 郝云波 朱忠良 侍倩 《电焊机》 2020年第1期75-78,I0008,共5页

针对A3钢薄板进行连续激光对接焊工艺实验,研究不同工艺参数对焊接成形质量的影响规律。结果表明:随着激光功率的增加,焊接接头熔池宽度、深度及抗拉强度逐渐增加;随着焊接速度的增加,接头熔池宽度、深度降低及抗拉强度逐渐降低;离焦量... 针对A3钢薄板进行连续激光对接焊工艺实验,研究不同工艺参数对焊接成形质量的影响规律。结果表明:随着激光功率的增加,焊接接头熔池宽度、深度及抗拉强度逐渐增加;随着焊接速度的增加,接头熔池宽度、深度降低及抗拉强度逐渐降低;离焦量对接头形貌及拉伸性能影响较小;焊缝间隙小于等于50μm时,接头抗拉强度基本保持不变,可实现有效焊接。 展开更多

关键词 激光对接焊 A3钢 工艺参数 焊缝间隙

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激光功率对铝/钢激光对接熔钎焊接头组织与性能的影响

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作者 周勇 孙有平 +2 位作者 何江美 李旺珍 谢梓文 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期22-30,共9页

以Er2319焊丝为钎料,在不同激光功率(1.0~1.4kW)下对6061-T6铝合金和Q235A镀锌钢进行激光对接熔钎焊,研究了激光功率对接头显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在1.1~1.3kW激光功率下均可实现铝合金和钢的有效连接,激光功率为1.2kW时... 以Er2319焊丝为钎料,在不同激光功率(1.0~1.4kW)下对6061-T6铝合金和Q235A镀锌钢进行激光对接熔钎焊,研究了激光功率对接头显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在1.1~1.3kW激光功率下均可实现铝合金和钢的有效连接,激光功率为1.2kW时的成形质量最好;1.1,1.2kW激光功率下焊缝区组织为大量的等轴晶以及少量的破碎枝晶,1.3kW激光功率下则以粗大的针状晶为主;1.2kW激光功率下接头界面处的金属间化合物层厚度小于1.1kW激光功率下;接头的抗拉强度随着激光功率的增加呈先升后降的趋势,1.2kW激光功率下的抗拉强度最大,为107.42 MPa,断裂类型为韧脆混合断裂。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属焊接 激光对接熔钎焊 金属间化合物 拉伸性能

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7075-T6铝合金激光对接焊质量的超声波探伤测试与分析 被引量：3

13

作者 罗开玉 苏柏 +4 位作者 吕刺 林通 刘娟 王庆伟 鲁金忠 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第6期101-106,共6页

采用Nd…YAG激光对7075-T6铝合金进行激光对接焊试验,利用超声波探伤仪对对接焊试块进行探伤并获得对接焊试块的波形图,并用经验波形分析方法对波形图进行分析,得到不同焊接工艺参数下典型的超声波回波特征,建立了激光对接焊工艺参数与... 采用Nd…YAG激光对7075-T6铝合金进行激光对接焊试验,利用超声波探伤仪对对接焊试块进行探伤并获得对接焊试块的波形图,并用经验波形分析方法对波形图进行分析,得到不同焊接工艺参数下典型的超声波回波特征,建立了激光对接焊工艺参数与回波特征的对应关系。试验结果表明:激光器电压、激光离焦量和焊接移动速度对铝合金对接焊焊缝质量有着重要的影响。分析超声波探伤回波的波形,获得了7075-T6铝合金激光对接焊的最佳工艺参数。该技术为焊缝质量检测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 测量 激光对焊接 超声波探伤 超声波回波 7075-T6铝合金

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铝合金5A06激光拼焊板的接头性能及组织研究 被引量：5

14

作者 余淑荣 樊丁 +1 位作者 熊进辉 陈剑虹 《应用激光》 CSCD 北大核心 2006年第6期413-415,共3页

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜分别研究了铝合金5A06不等厚激光拼焊板的接头力学性能及组织特点。结果表明,拼焊板的纵向拉伸性能较差,延伸率δ降低幅度较大,拼焊板横向拉伸性能与试样上薄板所占比例关系很大,当薄板占较大比例... 利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜分别研究了铝合金5A06不等厚激光拼焊板的接头力学性能及组织特点。结果表明,拼焊板的纵向拉伸性能较差,延伸率δ降低幅度较大,拼焊板横向拉伸性能与试样上薄板所占比例关系很大,当薄板占较大比例时,拼焊板具有较大的延伸率,拼焊板的拉伸变形能力随着薄板所占比例的减小而逐渐变差；拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶。 展开更多

关键词 CO22激光拼焊 剪裁拼焊板 铝合金 不等厚薄板

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TC4钛合金激光锁面对接焊的微观组织及力学性能研究 被引量：3

15

作者 张颖云 赵安安 陈素明 《热加工工艺》 北大核心 2019年第13期46-49,共4页

采用激光焊接技术对TC4钛合金工字型法兰底板与蒙皮进行了锁面对接焊,研究了焊接接头的宏观成形、微观组织和力学性能。结果表明,采用激光锁面对接焊工艺的接头成形良好,没有咬边、裂纹和气孔等缺陷。焊缝组织为针状马氏体α′相和分布... 采用激光焊接技术对TC4钛合金工字型法兰底板与蒙皮进行了锁面对接焊,研究了焊接接头的宏观成形、微观组织和力学性能。结果表明,采用激光锁面对接焊工艺的接头成形良好,没有咬边、裂纹和气孔等缺陷。焊缝组织为针状马氏体α′相和分布在原始β晶界的α相,热影响区由初生α相、针状马氏体α′相以及少量β相组成。焊缝和热影响区的硬度高于母材,最大硬度出现在热影响区靠近焊缝处。锁面对接接头拉伸性能良好,试样断于母材处,采用激光锁面对接焊工艺可以对工字型法兰底板与蒙皮进行高性能连接。 展开更多

关键词 TC4钛合金 激光锁面对接焊 微观组织 力学性能

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