激光焊接速度对超高强度钢焊缝微观组织和显微硬度的影响

研究了厚度为1.8mm的超高强度钢板的激光焊接性能,分析了焊接速度对焊缝微观组织和显微硬度的影响。试验结果表明,超高强度钢焊缝组织为板条马氏体。采用苦味酸溶液显示原奥氏体晶界,发现原奥氏体呈现柱状晶的晶体形态。随着焊接速度的增加,原奥氏体晶粒尺寸变小,焊缝中心由细小的胞状树枝晶变为等轴晶。焊缝硬度随着焊接速度的增加而增大。     

铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响

为系统研究焊接参数的变化对焊缝成形和熔深的影响规律，探索脉冲激光焊接最佳工艺参数，采用脉冲激光工艺对SiCp/6061Al复合材料进行焊接试验研究。结果表明，脉冲激光焊接过程中，激光功率、脉冲频率、焊接速度、离焦量等参数的变化，均能对焊缝成形和熔深产生显著影响，进而影响焊缝的微观组织和宏观的拉伸强度。其中激光功率和焊接速度是最主要的影响因素。     

激光焊接工艺参数对锆4合金焊缝成形的影响

本文研究了激光焊接工艺参数对Ｚｒ－４合金焊缝成形的影响。结果表明：当激光功率一定时,焊缝计算存度与宽度随着焊接速度的增加三小,当焊接速度一定时,焊缝计算厚度与宽度随关激光功率的增加而增加;同时入焦量的变化对Ｚｒ－４合金的熔透也有很大的影响。对于一定厚度的材料,在透镜焦距确定后有一个合适变量,并存在一个最佳入焦量,可得到最大的焊缝成形系数。在本试验条件下,入焦量为２．１８～２．９５ｍｍ。     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

汽车用高强钢数控激光焊接工艺对质量的影响

采用正交优化设计试验方案,综合考虑影响高强钢数控激光焊接质量的工艺参数,通过镀锌高强钢的激光焊接试验研究,对试件焊缝的力学性能试验、焊缝金相及显微组织试验、焊接接头的SEM能谱分析和焊缝盐水腐蚀试验,表明镀锌高强钢数控激光焊接工艺可以获得较高的焊接质量。提出了可以有效控制焊接镀锌高强钢加工质量的试验参数。     

LF3铝合金焊件尺寸不稳定性研究

试验研究了LF3铝合金焊接件在常温状态下的尺寸不稳定变形规律 ,并对产生这种变形的机理进行了力学和微观组织的分析 .结果表明 :LF3铝合金焊件的焊缝部位在焊后时效过程中发生了沿焊缝纵向伸长的不稳定变形 ,变形发生 6h后试件尺寸趋于稳定 ,试件总相对收缩变形量为 1.0× 10 -5;焊件发生尺寸不稳定变形的原因与微观组织的变化和焊接残余应力的松弛有关 .     

基于Simufact的链轮激光焊接仿真

运用Simufact-Welding软件对链轮和凸缘采用激光焊接仿真,在其他参数相同的情况下,分析了两种焊接速度下焊缝处的热循环,以及链轮和凸缘的总变形和等效应力.仿真结果表明:焊接速度为13 mm/s时,焊缝处采样点的最高温度为2 831℃,焊件的总变形小于1.82 mm,焊件的等效应力小于450 MPa.焊接速度为13.2 mm/s时,焊缝处该采样点的最高温度为1 455℃,焊件的总变形小于1.03 mm,焊件的等效应力小于400 MPa.     

Q550 GJ高强钢焊接H型截面残余应力试验研究

为了推动高强结构钢Q550GJ在我国钢结构工程中的应用,研究了Q550GJ高强钢焊接H型截面试件的残余应力分布规律.首先试验研究了Q550GJ钢材的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率符合国家现行规范,屈强比小于0.85.然后设计和加工了7个Q550GJ高强结构钢焊接H型截面构件,采用分割法对其进行残余应力试验.研究了Q550GJ高强结构钢焊接H型截面构件的残余应力分布规律,分析了不同参数的影响.研究结果表明:翼缘中部和腹板两端近焊缝区域出现较大的残余拉应力,但没有达到钢材的屈服强度,且随着宽厚比的变化呈不规律变化;翼缘外伸部分中部和腹板中部都呈现基本恒定的残余压应力;残余压应力随着板件宽厚比的提高而相应减小;其余部位是从残余拉应力到残余压应力转变的过渡区域.     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

动态低应力小变形无热裂焊接方法的研究

从防止焊接热裂纹的力学角度出发，研究了随焊激冷与随焊锤击两种低应力小变形无热裂的焊接方法，分析了二者防止焊接热裂纹的作用机理，并就高强铝合金薄板控制焊接残余应力，减小焊接变形，改善焊接接头性能的效果进行了比较，研究结果表明：两种方法均能有效地防止焊接热裂、控制纵向焊接变形；但随焊激冷法对于横向焊接变形，不但不能减小，反而增大。     

420不锈钢激光选区增材件的激光焊接组织和拉伸性能

随着增材制造的不断发展,420不锈钢增材制造件的焊接研究变得越发重要。因此,研究了420不锈钢激光选区熔化增材制造件的激光焊接接头的微观组织和焊接件的抗拉性能。结果表明,420不锈钢增材件具有良好的激光焊接成形性能,焊缝区组织细小,焊接热影响区组织粗化不明显,增材件受到激光焊接的热影响较小;增材件焊接件的断裂表现为脆性断裂,抗拉强度高达600 MPa以上,高于420不锈钢轧制试样焊接件的抗拉强度;增材件激光焊缝区的硬度低于母材的硬度。     

钢制容器人孔焊接应力及塌陷变形的控制

钢制容器人孔的焊接应力及塌陷变形，直接影响容器的焊接质量和使用寿命。为此，在模拟试验的基础上，从焊接规范、焊接方法、补强圈的加工、接头坡口型式、焊接方向、焊接顺序等方面，提出了减小和控制人孔焊接应力及塌陷变形的有效措施     

高速列车用6082铝合金激光焊接工艺方法研究

为了摸索特定板厚的轨道车辆用铝合金激光焊接参数,采用美国IPG公司的YLR-6000型光纤激光器,对12mm厚度的6082铝合金板进行了激光堆焊工艺试验.综合研究了激光功率和焊接速度2项基本的焊接参数对焊缝熔深和熔宽的影响规律.工艺试验表明:采用激光焊接6082铝合金时,堆焊法是一种预测焊接参数可行、高效的工艺方法.     

600MPa级汽车用高强钢激光焊接工艺研究

以汽车用先进高强钢DP600为研究院对象,采用SW500脉冲激光焊机对其进行焊接。探索了不同工艺下焊缝的成形质量。     

不等厚板的两种焊接工艺及接头塑性变形性能

采用激光焊和钨极脉冲氩弧焊两种方法焊接不等厚拼焊板，分析焊缝组织形态，并通过拼焊板试件拉件试验对拼焊板的塑性变形性能进行了分析研究，给出了拼焊板的两种焊接工艺规范参数和机械性能参数，比较了焊缝处于拉伸试祥不同位置时拼焊板与母材的拉伸试验结果．结果表明，两种焊接方法均适用于拼焊板焊接，而又通过优化焊缝位置能提高拼焊板的整体塑性变形能力。     

DH36高强度船板钢对接焊残余应力与变形数值模拟与试验分析

为了解某大洋开采船钻台面分段合拢焊缝产生的焊接变形和残余应力,对局部焊接接头结构即DH36高强度船板钢多层多道对接焊产生的焊接变形和残余应力进行了数值模拟和试验分析。为了提高数值模拟的准确性,基于热弹塑性理论,以SYSWELD软件为计算平台,建立了基于固态相变的三维“热-冶金-机械”耦合的多物理场热弹塑性有限元计算方法。数值模拟与试验结果表明,DH36多层多道对接焊主要产生角变形;焊缝及近焊缝区沿着焊接方向的纵向残余应力主要为拉应力;横向残余应力分布比较复杂,沿着中央横截面上表面除了在最后一道焊缝及其附近是压应力其余为拉应力。数值模拟与试验结果误差很小,考虑固态相变因素的热弹塑性有限元法可以对焊接变形和残余应力进行准确的预测。     

考虑两种焊缝连接的钢桥节点残余应力分析

对同时考虑角焊缝与对接焊缝连接的铁路钢桥节点的焊接残余应力进行了研究。以某钢桥节点为工程背景,依据铁路钢桥的制作方法、施工顺序及电弧焊的工艺参数,采用有限元分析软件建立该铁路钢桥节点的三维热力学有限元实体模型,对钢桥整体节点同时考虑角焊缝与对接焊缝连接的焊接残余应力分布进行了数值模拟,并将模拟的结果与不考虑对接焊缝的残余应力结果进行对比分析。数值结果表明:对接焊缝与角焊缝相交处出现拉压交替复杂的应力状态,并且残余应力峰值也有所增大。     

焊接顺序对工字梁焊接变形影响的数值计算

制定合理的焊接顺序方案可以减弱工字梁焊接过程中的焊接变形,减少焊后对变形矫正所需的时间和生产成本,优化焊接生产工艺。文章设计了4种不同焊接顺序的方案,采用SYSWELD软件计算了工字梁焊后1 h的应力场,并对比分析焊后工字梁中变形及残余应力的分布,研究了焊接顺序对焊接变形及残余应力的影响规律。结果表明:不同焊接顺序对焊接变形及焊后残余应力分布的影响差异不大,焊接变形主要发生在翼板600～700 mm位置处,焊后残余应力主要集中在焊缝区及近缝区;从最大焊接变形量和残余纵向应力峰值来看,采用腹板两侧焊缝同时焊接为最佳方案,最大变形量仅为0.62 mm,而其他焊接方案产生的焊接变形量约为最小变形量的2倍,此方案残余应力虽然相比其他方案的峰值较大,但每种方案焊后残余应力主要为拉应力,均需要进行焊后消应力处理。     

预热温度对铝合金搭接激光焊焊缝成形及组织的影响

采用Nd:YAG激光器和1.4 mm厚的5A03H24铝合金板材,在不同预热温度下用相同的激光焊参数进行了搭接激光焊试验。结果表明:焊缝的熔深、熔宽随温度的升高而增大,并在T≥250℃时增大显著;焊缝成形和焊接过程稳定性在T≤250℃时随温度的升高而变好;焊缝组织随温度的升高而粗化,但T≤200℃时粗化不明显;焊缝、热影响区和母材的显微硬度随温度的升高而下降,但T≤100℃时焊缝的显微硬度下降不明显,T≤200℃时热影响区的显微硬度下降不明显,T≤300℃时母材的显微硬度下降不明显。