Ti6Al4V薄板脉冲激光拼焊的焊缝成形及力学性能

为了改善钛合金薄板激光焊接过程中因工装误差或存在毛刺造成的焊穿、焊漏等缺陷,采用光纤激光器对1.2 mm厚的Ti6Al4V薄板进行脉冲激光焊接试验。分析脉冲频率、对接间隙及激光峰值功率3个工艺条件对焊缝成形的影响,针对外观成形较好的焊缝进行显微组织与力学性能测试,确定了适合Ti6Al4V薄板拼焊的最佳焊接工艺参数。结果表明,采用脉冲频率40 Hz,占空比60%,激光峰值功率2.0 kW,光斑直径0.7 mm,焊接速度1.8 m/min的脉冲激光焊接工艺可以获得质量优异的焊缝;焊缝由粗大的柱状β晶粒和针状α′相组成,热影响区形成了短针状α′相;随着峰值功率的增大,焊缝的显微硬度明显增大,抗拉强度逐渐减小。最优焊接工艺参数下的焊缝强度可以达到母材的98%,拉伸断口表面平整、规则,断面与拉伸轴线方向呈45°,断口含有大量韧窝。     

两种不同热塑性塑料之间的激光透射焊接试验

采用英国焊接学会发明的Clearweld吸收剂,进行了透明聚苯乙烯和聚氯乙烯异种塑料之间的激光透射焊接试验,利用正交试验法研究了透明聚苯乙烯和聚氯乙烯之间激光透射焊接质量.对焊接样品进行拉伸测试和切片试验,分析了各焊接因素对抗拉强度和焊缝宽度的影响.并采用极差法对试验数据进行处理,得到了透明聚苯乙烯和聚氯乙烯之间激光透射焊接的最佳焊接工艺参数,确定各焊接因素对焊接强度影响从大到小的顺序为焊接速度、夹具夹紧力、光斑直径、激光器平均功率、激光器频率、焊后保压时间,对实际生产具有一定的指导意义.     

Ti6Al4V薄板脉冲激光拼焊焊缝成形及力学性能

为了改善钛合金薄板激光焊接过程中因工装误差或存在毛刺造成的焊穿、焊漏等缺陷,采用光纤激光器对1.2 mm厚的Ti6Al4V薄板进行脉冲激光焊接试验。分析脉冲频率、对接间隙及激光峰值功率3个工艺条件对焊缝成形的影响,针对外观成形较好的焊缝进行显微组织与力学性能测试,确定了适合Ti6Al4V薄板拼焊的最佳焊接工艺参数。结果表明,采用脉冲频率40 Hz,占空比60%,激光峰值功率2.0 kW,光斑直径0.7 mm,焊接速度1.8 m/min的脉冲激光焊接工艺可以获得质量优异的焊缝;焊缝由粗大的柱状β晶粒和针状α′相组成,热影响区形成了短针状α′相;随着峰值功率的增大,焊缝的显微硬度明显增大,抗拉强度逐渐减小。最优焊接工艺参数下的焊缝强度可以达到母材的98%,拉伸断口表面平整、规则,断面与拉伸轴线方向呈45°,断口含有大量韧窝。 创新点： (1)采用特定的脉冲波形配合大的光斑直径对Ti6Al4V薄板进行脉冲激光焊接试验,改善了焊缝成形质量。 (2)考虑了薄板对接时工装间隙的影响,并在试验前预留了间隙,探索出了Ti6Al4V薄板脉冲激光拼焊的最佳焊接工艺参数。     

Nd:YAG激光器焊接钛合金薄板的工艺研究

用Nd:YAG脉冲激光作为焊接热源,对TC4钛合金试板进行了平板堆焊试验,研究了激光焊接工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明,激光焊接电流和脉冲宽度是影响激光焊接模式的主要因素,在低电流和小的脉冲宽度下,易出现匙孔未穿透型焊接,形成V形焊缝;增大激光焊接电流与脉冲宽度时,焊接模式由匙孔未穿透向匙孔穿透型转变,形成X形焊缝。脉冲激光焊接的参数需要合理的匹配,才能获得好的稳定的焊接过程。     

钛与异种材料激光焊接的研究进展

介绍了钛合金激光焊接的技术特点,综述了异种钛合金、钛合金与钢、钛合金与铝、钛合金与非金属材料的激光焊接研究现状,重点论述了激光器、激光焊接工艺参数及焊接方式等对焊接接头组织及性能的影响。通过论述,认为国内钛与异种材料的激光焊接水平与国外相比还存在一定差距。最后,给出钛合金激光焊接技术的主要发展方向:1深入基础研究,实现对激光处理过程的实时监测与闭环控制;2寻求大功率激光焊接技术的突破与发展;3开发TIG-激光复合钎焊等技术,推进激光焊接技术的产业化进程。     

钛合金的激光表面处理研究进展

介绍了钛合金的各种激光表面改性技术及其研究进展,讨论了激光表面改性处理工艺参数对钛合金性能的影响。并介绍了其应用前景。利用激光表面处理可克服钛合金硬度低、易发生粘着磨损等缺点,同时可提高其耐蚀性及抗高温氧化等性能。此外,利用脉冲激光沉积技术在改善钛合金的生物活性等方面也取得了好的结果。     

4J42合金外壳气密封装的脉冲激光焊

采用Nd:YAG脉冲激光焊对4J42合金外壳进行了密封焊接.研完了激光输出功率、焊接速度、试件表面处理状态等工艺参数对焊接密封质量的影响.试验结果表明,激光输出功率达到一定值时,能够获得较好的密封焊缝;当激光功率一定时,焊接速度越高,密封成品率呈下降趋势;试件表面处理状态为化学镀镍时易形成裂纹,为电镀金层时焊缝成形美观,为电镀锡铋镀层时不易采用激光焊.     

TA15钛合金激光-电弧复合热源焊接工艺优化

利用Nd:YAG脉冲激光-TIG复合热源对厚2.5 mm TA15钛合金进行对接焊工艺试验。为了对焊接接头力学性能进行控制,本文以焊缝的最大抗拉强度作为评价焊接质量的品质特性,对影响焊接质量的四项工艺参数(激光功率、电弧功率、DLA、焊接速度)利用田口法进行优化设计。通过信噪比分析,获得最优参数水平组合,同时进行方差分析,结果表明:激光功率和焊接速度对焊接质量的影响最为显著,优化后工艺参数对试板进行焊接,发现增加了22%激光功率的复合热源焊接熔化能量是电弧焊的2.4倍,获得的焊缝成形质量连续、美观,且静拉伸断口位于母材处,说明接头力学性能可靠。     

PLC控制的焊接工艺对高强钢焊接性能的影响

以厚度为1 mm的冷轧低碳钢板为研究对象,通过PLC控制脉冲频率和占空比等工艺参数,研究了脉冲激光焊接和连续激光焊接条件下,焊接工艺对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,低碳冷轧钢板适宜的脉冲频率为50 Hz,占空比为30%;连续激光焊接和脉冲激光焊接熔池深度相当的情况下,连续激光焊接的熔池宽度比脉冲激光焊接要宽。     

超薄不锈钢片激光密封性焊接工艺研究

用波长为1.06μm的Nd:YAG激光器对厚度为0.08 mm的超薄不锈钢片进行激光密封焊接,通过调节脉冲激光的频率、脉宽、焊接速度、离焦量等工艺参数成功地对超薄不锈钢片进行了脉冲激光焊接。本文重点研究了焊接光斑重叠率对焊缝密封性的影响,并详细讨论了影响光斑重叠率的主要因素:脉冲频率、焊接速度、光斑大小之间的关系。     

SiCW/6061Al铝基复合材料激光焊机理

采用脉扩光焊接方法对ＳｉＣＷ／６０６１Ａｌ复合材料进行焊接试验。研究了试件表面处理状态、保护气体、激光输出功率、焊接速度、激光脉冲频率等工艺参数对焊接质量的影响规律。试验结果表明,激光输出功率和焊接速度对焊缝的显微组织和焊接质量都有较大的影响,激光脉冲频率的变化对焊接质量有一定的影响,而试件表面的处理状态对焊接质量影响不大。同时发现,利用Ｎ气代替Ａｒ气也取得了较好的保护效果。利用扫描电镜和岸民镜对     

脉冲激光焊缝的焊点重叠率与凝固特征关系的研究

采用SW-500型Nd:YAG固体脉冲激光器对厚度1.0 mm的M170P汽车用薄钢板进行了焊接性试验。研究了脉冲激光工艺参数对焊缝表面脉冲激光焊点重叠率的影响,分析了焊缝的凝固特征。结果表明,焊缝表面脉冲激光焊点的重叠率主要受焊接速度和脉冲频率的影响,当脉冲激光焊点重叠率为70%左右时,焊缝具有良好的表面成形性。采用"适度熔透"模式形成的焊缝,其横向截面形状基本呈倒梯形,纵向截面的凝固特征线整体弯曲度较小,呈等距离分布;而采用"过度熔透"模式形成的焊缝,其横向截面形状呈双曲线形或梯形,纵向截面凝固特征线中间的弯曲度较大,类似鳞片状分布。     

激光冲击处理对TC4氩弧焊焊缝力学性能的影响

采用激光冲击处理(LSP)工艺对TC4钛合金钨极氩弧焊焊缝进行焊后处理,分别检测经过激光处理的焊缝及未经处理的焊缝的表面显微硬度、接头的拉伸性能、接头的疲劳寿命。结果表明:与未经LSP处理的接头相比,TC4钛合金TIG焊焊缝经过激光冲击强化处理后,焊缝区域表面显微硬度降低,而焊缝热影响区表面显微硬度增大;焊接接头的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、疲劳寿命均得到了不同程度的提高。     

激光工艺参数对PC/Cu/PC焊接性能及残余应力影响

实现聚碳酸酯(PC)材料高品质焊接是拓展其工程应用的重要方向. 焊接件残余应力聚集的位置易产生变形、裂纹等缺陷,使用过程中进而会形成应力腐蚀,导致强度降低,缩短焊接件的使用寿命. 为了实现PC材料的高质量焊接,提出了以表面涂有碳黑的铜膜为激光吸收材料的透射焊接新方法,并探究了不同激光工艺参数(激光功率和焊接速度)对焊接性能、铜膜变形量及残余应力的影响规律. 结果表明,随着激光功率和焊接速度的增大,焊缝抗剪强度和铜膜变形量均先增大后减小;焊缝宽度与激光功率成正比,与焊接速度成反比;残余应力与激光功率成正比,与焊接速度成反比;且发现铜膜变形在一定程度上有利于提高焊接性能和减小残余应力.     

TC4钛合金蒙皮骨架结构件光纤激光焊工艺研究

针对TC4钛合金蒙皮骨架结构件,开展光纤激光焊接工艺研究。试验结果表明:采用喷嘴式保护方式、脉冲周期10 ms、激光功率1300 W、焊接速度1 m/min的工艺参数可以获得高效优质银白色焊缝;典型接头的拉伸强度达到800 MPa,剪切强度达到650 MPa,典型参数结构件平面度对称度均小于0.2 mm。     

激光焊接设备分类

<正>根据激光对工件的作用方式,激光焊接可分为脉冲激光焊和连续激光焊。脉冲焊接时,输入到工件上的能量是断续的、脉冲的,脉冲激光焊中使用的主要是YAG激光器。此外,还可将连续输出的YAG激光器和CO2激光器用于脉冲焊接。     

基于响应曲面法的玻纤增强PBT激光透射焊接工艺参数优化

对玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）复合材料进行平顶光束激光透射焊接工艺参数优化，选取焊接工艺参数（激光功率、焊接速度、玻纤含量）为影响因素，选择焊接质量（焊缝抗剪强度、焊缝宽度）为响应值。通过方差分析表和残差概率图验证了模型的准确性，并探究不同焊接工艺参数组合对焊接质量的交互影响。结果表明，增大激光功率、提高焊接速度和增加玻纤含量，焊缝抗剪强度先升高后下降；降低激光功率，提高焊接速度，焊缝宽度下降；增大玻纤含量，焊缝宽度先增大后减小。焊接速度对焊缝抗剪强度影响较大，玻纤含量对焊缝宽度影响较大。分别以最佳焊接质量和最小焊接成本为目标确定了玻纤复合材料的最优焊接工艺参数。     

不锈钢板光纤激光焊接工艺参数优化

为了提高不锈钢激光焊接质量,运用光纤激光器对2 mm厚的不锈钢304进行激光拼焊试验,研究了焊接速度和离焦量两个重要工艺参数对不锈钢焊接质量的影响。经试验分析,并通过焊接试件的拉伸试验寻找到了最佳焊接工艺参数,为激光焊接工艺参数选择提供了可靠的依据。     

超薄紫铜激光焊接工艺研究

针对超薄紫铜片的激光焊接工艺进行研究,分析了激光工艺参数对超薄紫铜片焊接的影响.结果表明,在合适的工艺参数下,超薄紫铜片焊缝成形良好,焊接接头基本与母材等强.对于薄板激光焊接,脉冲工作电流和脉冲频率对焊接成形影响很大.     

PMMA与304不锈钢激光焊接

研究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料与304不锈钢激光焊接热传导技术,采用正交试验法分析聚甲基丙烯酸甲酯和304不锈钢之间的焊接质量. 对焊接后的试样进行拉伸测试和切片试验,用能量密度定量判定焊接结果,分析多种焊接因素对抗拉强度和焊缝宽度的影响. 利用正交试验极差分析法对试验数据进行处理,获得透明聚甲基丙烯酸甲酯和304不锈钢之间激光热传导焊接的最佳焊接工艺参数. 结果表明,焊接因素对焊接强度的影响从大到小的顺序为焊接速度、脉冲宽度、保护气体流量、峰值功率、光斑直径和脉冲频率.