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相似文献
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1.
低碳钢CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接工艺研究   总被引:1,自引:3,他引:1  
高明  曾晓雁  胡乾午 《激光技术》2006,30(5):498-500,506
为了进一步了解激光-电弧复合焊接机理及其影响因素,采用A3钢进行了CO2激光-脉冲金属熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接的工艺研究。分析了CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接中焊接方向、热源间距、激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺参数的影响。结果表明,采用适当的参数,激光电弧的能量能够有效耦合,增强焊接效果。其中,复合焊接熔深是单独激光的1.6倍、MAG电弧焊接的2.2倍;焊接速度是单独激光的2.7倍。  相似文献   

2.
高明  曾晓雁  胡乾午  严军 《中国激光》2007,34(s1):279-283
在激光电弧复合焊接中,热源空间位置关系,如热源间距、激光离焦量、焊炬倾角 等对激光、电弧之间的协同效应具有至关重要的作用,但是目前对此缺乏系统的专题研究。为此,采用5 kW CO2快轴流激光器和MAG(metal active gas)焊机对7 mm Q235钢板进行了激光电弧复合焊接工艺研究,集中探讨了空间位置参数对焊缝成形的影响规律。结果表明,热源空间位置参数对复合焊接焊缝成形具有显著影响,只有在合理的参数组合下才能够获得理想的焊缝质量。其中,热源间距对熔深的影响最大,不同间距处的熔深增幅高达55%,焊丝干伸长和离焦量对焊接熔深也具有较强的影响。焊接熔宽则对焊炬倾角和焊丝干伸长的变化更为敏感。上述参数主要通过改变激光电弧等离子体相互作用、热源能量叠加状态和熔池受力状况来决定焊缝成形。  相似文献   

3.
激光-电弧复合焊接的热源相互作用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究激光-电弧复合焊接的热源相互作用,提升对复合焊接复杂物理过程的认识程度,进一步优化工艺参数,采用CO2轴快流激光器和钨极氩弧焊机在3mm厚316L不锈钢板上进行了复合焊接试验研究。定义无量纲参数——复合焊接熔化效率增量δ来表征热源相互作用的变化。结合焊缝成形、等离子体形貌,通过δ半定量分析了激光、电弧热源间距和能量配比对热源相互作用的影响。结果表明,在优化的参数组合下,δ高达83.6%。其中,电弧对工件的预热作用能够提高激光能量的利用率,增强热源相互作用,但是激光-电弧等离子体相互作用才是提高热源相互作用程度的关键机制。  相似文献   

4.
激光诱导的羽辉对高功率光纤激光焊接过程具有重大影响。采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机进行了高功率光纤激光-非熔化极气体保护焊(TIG)复合焊接实验;通过高速摄像记录焊接过程中羽辉和等离子体的形态,并利用体视显微镜观测焊缝的熔深和熔宽。研究了TIG电弧对高功率光纤激光焊接羽辉影响的基本规律,并分析了产生这种影响的主要机制。结果表明,高功率光纤激光-TIG复合焊接熔深比单光纤激光焊接显著提高约20%,且基本不受电流大小的影响,焊接熔宽随电弧电流的增加逐渐增大;在一定热源间距范围,复合焊接熔深和熔宽对其变化不敏感。电弧对羽辉的作用机制主要表现为高温的电弧能够气化羽辉中的微粒,从而显著削弱羽辉对激光的影响。  相似文献   

5.
严军  曾晓雁  高明  邓业平 《激光技术》2007,31(5):489-492
为了进一步提高316L不锈钢的可焊性,采用Rofin Sinar 5kW快轴流CO2激光器和Miller钨极惰性气体(TIG)焊机,对3mm厚316L不锈钢进行了一系列CO2激光-TIG电弧复合焊接工艺试验,研究了激光功率、电弧电流、热源间距等工艺参数对焊缝成形的影响规律。在激光功率大于2.5kW时,会产生小孔效应,其对复合焊接熔深影响显著;而当电弧电流小于150A时,焊接熔宽与两热源的热输入关系密切,当电流大于150A时,仅电弧电流是焊接熔宽的决定性因素;热源间距存在一个最佳值2mm~3mm,此时,焊接熔深可提高1.46倍~2.54倍。研究结果表明,复合焊接提高了316L不锈钢的可焊性。  相似文献   

6.
摘要:为了进一步提高316L不锈钢的可焊性,采用3mm厚316L不锈钢进行了一系列CO2激光—TIG (tungsten inert gas) 电弧复合焊接工艺试验,详细研究了激光功率、电弧电流、热源间距等工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明:激光功率是焊接熔深的决定因素,而电弧能量对焊接熔宽影响显著;热源间距存在一个最佳值2~3mm,此时,焊接熔深可提高1.46~~2.54倍。  相似文献   

7.
激光电弧复合焊接AZ31B镁合金   总被引:11,自引:3,他引:8  
刘黎明  王继锋  宋刚 《中国激光》2004,31(12):523-1526
采用激光束与电弧复合焊接AZ31B镁合金,研究了这种复合热源对焊接熔深、表面成型的影响,探索了激光-电弧不同复合方式对焊接过程中电弧稳定性的影响。结果表明,激光束与焊接电弧共同组成的复合热源在正向焊接镁合金时形成的焊接熔深,比单独采用钨极氩弧焊(TIG)焊接增加了1倍左右,同时复合热源焊接电弧稳定性也较钨极氩弧焊接提高了1倍以上,是一种理想的镁合金焊接方法;而当激光-电弧复合热源反向焊接时,电弧稳定性较正向焊接进一步增大。对复合热源的电弧稳定性和激光吸引电弧的现象以及熔深增加的机理进行了讨论。  相似文献   

8.
雷正龙  李俐群  陈彦宾 《中国激光》2007,34(s1):259-263
针对激光等离子体和电弧等离子体共同作用下的熔滴过渡,根据气体动力学和静态力学平衡理论,对CO2激光-惰性气体金属弧焊(MIG)复合焊接过程中熔滴的复杂受力状态及其力源的产生与作用原理进行了深入分析。结果表明,一方面由于激光焊接过程中材料剧烈气化时产生的大量金属蒸气射流,对熔滴形成了巨大的反冲作用力,阻碍了熔滴过渡;另一方面,由于激光焊接产生的等离子体改变了原有惰性气体金属弧焊电弧等离子体形成路径,从而改变了原有焊接熔滴中的电流密度分布和流向而形成了一个新的复合电弧收缩力。两者综合作用降低了复合焊接熔滴过渡频率,破坏了焊接稳定性。在此基础上,进一步研究了焊接参数对金属蒸气反作用力、复合电弧收缩力等的影响规律,并采用数值分析的方法推导出了它们的数学描述;定量分析了复合热源作用下熔滴的受力机制,揭示了复合热源焊接过程中熔滴受力状态与焊接稳定性之间的内在关系。  相似文献   

9.
以7.0 mm厚高强钢板为试验材料,采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接方法,研究了电弧能量、激光能量、光丝间距等参数对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响。结果表明,CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中,激光的加入,降低了激光匙孔附近等离子体通道的电阻,使电弧被吸引并压缩至激光匙孔处,从而使电弧阴极斑点更加稳定。电弧能量决定熔滴过渡的模式,激光能量主要影响熔滴的过渡频率。当电弧能量小于4 kW时,熔滴过渡模式为短路过渡和颗粒过渡或是二者的混合过渡;当电弧能量大于4.68 kW时,熔滴的过渡模式为射滴过渡。熔滴的过渡模式对获得稳定的可重复焊接工艺至关重要,射滴过渡比短路过渡更有利于焊接过程的稳定。热源间距保持在2~4 mm的范围内,避免熔滴干扰激光匙孔和熔池产生紊流。  相似文献   

10.
赵华洋 《激光杂志》2009,30(3):57-59
本文以低功率YAG激光-MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢为基础,对低功率激光复合焊接中的一些特点进行了初步研究。试验结果表明,焊接速度是复合焊接过程中的一个重要参数,焊接熔深主要由激光的能量决定;低功率复合热源和单MAG焊缝组织都是由奥氏体和枝状的δ-铁素体组成,但在同样的焊接熔深下复合焊接组织晶粒比单MAG焊缝中的晶粒细小;发现复合焊接中由于YAG激光的加入,在激光作用点上方粒子的热运动和电离程度比单MAG焊接强烈;复合焊接电弧等离子体的电子温度和电子密度大于单MAG焊接电弧等离子体的电子温度和电子密度。  相似文献   

11.
温阳  汪苏  李晓辉 《激光技术》2009,33(6):593-593
为提高不锈钢焊接性能,提出了一种旋转双焦点激光-TIG(惰性气体钨极保护焊,Tungsten Inert Gas)复合焊接方法,该方法是通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合。运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304不锈钢进行了工艺试验,并分析了焊缝的组织和性能。结果表明在旋转双焦点激光-TIG复合焊接过程中,焊接电流和激光功率的有效耦合是影响焊缝组织的关键因素,而旋转频率的大小对焊缝的组织形成以及显微硬度都有非常重要的关系,低速旋转时可以引起焊缝的多次重熔,因此使得组织细小,硬度较高。这一结果可用于指导激光-TIG复合焊接技术的理论分析及其实验研究。  相似文献   

12.
侧吹气体对不锈钢薄板CO2激光焊接过程的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了研究侧吹辅助气体对CO2激光焊接过程的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程中,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程。对比分析了侧吹工艺变化对等离子体行为和焊缝形貌的影响。结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊接过程有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,即焊透时出现体积较小的等离子体云团和未焊透时出现的体积较大的等离子体云团。  相似文献   

13.
光学传感器对水下Nd:YAG深熔激光焊接过程检测的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
水下激光焊接是一种用于核电站堆芯构件和压力容器的关键维修技术,本文对水下激光焊接产生的红外光辐射信号与焊接质量的关系进行了研究。实验结果表明,当工件表面的水深超过3mm时,一种蓝色的非金属等离子体将形成并对激光产生强烈的衰减,焊缝的熔深不到正常焊接条件下的1/20。利用气体喷嘴在工件表面形成局部于燥空间,研究了不同喷嘴直径、气体流量条件下光信号和焊缝质量的关系,得到了光信号的波动幅值与局部干燥空间的合适保护条件的关系。  相似文献   

14.
CO2激光-MIG复合焊接射滴过渡的熔滴特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文以 5 .0mm厚LF6防锈铝合金板为试验材料 ,进行了CO2 激光 -MIG电弧射滴过渡的旁轴复合焊接试验。试验结果表明 ,在激光锁孔效应下 ,CO2 激光 -MIG复合焊接铝合金不仅具有在较宽的参数范围内焊缝成形美观 ,熔深熔宽增加 ,无气孔等优点 ;而且还发现 ,与单MIG焊接的熔滴过渡特性相比 ,复合焊接过程中一方面由于激光能量和激光锁孔效应产生的大量金属等离子体对熔滴的热辐射作用 ,促进了熔滴过渡 ;另一方面由于激光等离子体对熔滴的吸引力和金属蒸气对熔滴的反冲力又阻碍了熔滴过渡 ,两者综合作用改变了熔滴过渡方式和过渡频率。在此基础上 ,通过对复合焊接过程中焊接电流和电弧电压波形以及熔滴过渡特征的分析 ,进一步研究了激光功率、激光与电弧的作用位置以及激光束离焦量对复合焊接过程中熔滴过渡频率的影响规律。  相似文献   

15.
保护气体种类对镀锌板激光焊接性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文通过采用He、Ar、N2、以及Ar和N2的混合气体作为保护气体。研究了不同保护气对CO2激光镀锌板焊接性的影响。研究发现激光深熔焊接时的临界屏蔽功率密度在很大程度上受保护气体类型的影响。焊缝的熔深、强度和成形性主要取决于保护气体的类型。  相似文献   

16.
保护气流对CO2激光焊接铝合金的影响   总被引:5,自引:5,他引:5  
洪蕾  吴钢  陈武柱 《中国激光》2005,32(11):571-1576
利用3 kW高功率CO2激光器,通过改变保护气体流量和流动方向,对2 mm厚的A5083铝合金薄板进行了焊接实验研究.研究发现,小孔的稳定存在取决于保护气体对等离子体云的抑制效果,而侧吹保护气体对等离子体云的抑制效果主要取决于所形成的气流方向,从而影响焊接熔化特性.利用有限元法对激光焊接时保护气体在小孔内部和表面气流状况进行了数值模拟,通过对不同焊接条件下模拟形成的小孔气动扰流的气流场和压力分布云图的分析,解释了采用逆向侧吹保护气体吹除等离子体的方法,可以更有效地抑制等离子体云的产生,防止小孔塌陷,有利于维持小孔的稳定性.  相似文献   

17.
激光焊接专用气动喷嘴的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对高功率CO2激光焊接,作者试验研究出一种气动喷嘴,用以保护导光聚焦系统,防止焊接过程中金属飞溅造成的镜片污染,通过对飞溅粒子运动轨迹的理论分析,设计出合理的喷嘴结构。采用气动喷嘴和普通同轴喷嘴,比较试验出高功率激光焊接过程中导光系统污染对激光功率的衰减、焊缝气孔率及有效熔深等的影响以及聚焦镜片上飞溅粒子的分布。结果表明:气动喷嘴从本质上减少了聚焦镜上飞溅粒子的数量,使激光功率损失减少,有效焊接长度增加,并且横向气流没有对焊缝造成任何不利影响。  相似文献   

18.
CO2激光-MIG同轴复合焊方法及铝合金焊接的研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
激光电弧复合焊接因其焊接效率高、间隙适应性好、焊缝成分和性能可控等优点正在成为工业生产中最重要的激光焊方法。与目前常用的旁轴激光电弧复合焊相比,激光电弧同轴复合可以在工件表面提供对称热源,焊接质量不受焊接方向影响而适于三维焊接。本论文介绍了作者研制的CO2激光与脉冲MIG同轴复合焊系统,以及用该系统进行的铝合金复合焊接实验。对焊接过程中的基本物理现象进行了观察和分析,测定了焊缝的熔深、熔宽和焊缝断面。结果显示,同轴复合焊可以提高电弧稳定性、提高熔化效率和改善焊缝成形。  相似文献   

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