Nd:YAG激光焊接殷钢薄板材料的工艺研究

利用Nd:YAG脉冲激光作为焊接热源,对殷钢材料Invar36分别进行了平板单道焊接试验和对焊试验,分析了工艺参数（激光功率、焊接速度、脉冲宽度和离焦量）变化对焊缝的表面形貌、熔宽以及熔透性的影响。对0.85mm厚度的殷钢薄板对焊接头的硬度和成分的变化以及拉伸强度进行了检测。结果表明：激光功率和脉宽是影响焊缝熔深、熔宽和热影响区大小的主要因素;扫描速度对焊缝表面的鱼鳞状条纹间距影响尤为明显;离焦量主要影响焊缝的宽度和熔透性;合理匹配工艺参数能够实现0.85mm厚度薄板对焊,并且获得形貌良好的焊缝。焊缝的组织成分没有发生明显变化,拉伸强度和基体的相当,显微硬度略低于基体硬度。     

金属超薄板光纤激光焊接

采用连续激光焊接,焊接速度可以达到50～60mm/s,相对于脉冲激光焊接,生产效率上极具优势。采用波长为1070nm的光纤激光对厚度为0.1mm的304不锈钢超薄板进行连续激光搭接焊,研究了焊接功率、焊接速度和离焦量等焊接工艺参数对焊缝质量的影响规律。实验表明,焊接功率的增加会逐步增加焊缝的熔深和熔宽,当焊接功率达到160W时,焊缝在下层板的熔深陡然增大,出现了不锈钢超薄板的激光深熔焊;此外,相对于负离焦,正离焦更容易得到更深的熔深,但焊缝宽度会略有增加,采用+1mm的离焦量产生大熔深和窄焊宽,因此不锈钢超薄板激光焊接适宜采用正离焦。     

光纤型激光器在不锈钢焊接中应用研究

采用光纤型激光器,研究了激光焊接焦距的确定方式和不同离焦量对熔深的影响.光纤激光器在确定焦距的焊接过程中,设置同一工艺参数,焦距处的焊接表面与离焦处的表面明显不同,有着焊缝宽度和熔透程度的不同;同时在探究离焦量与熔深关系的过程中,通过改变离焦量来焊接得到不同的样件,经过金相观察焊接的不锈钢管熔深情况,讨论了离焦量的大小...     

钢-铝异种合金脉冲激光焊焊缝表征分析

采用Nd:YAG激光焊对304不锈钢和5052铝合金进行异种金属焊接,分别以峰值功率、焊接速度、离焦量和脉冲频率等工艺参数设计24组工艺试验,并对比分析未熔合、熔合和焊穿3种焊缝表面表征。运用激光点位移传感器测量焊缝高度,探索焊缝高度随激光功率等工艺参数的变化趋势,得出钢-铝焊缝3种表面形貌的工艺参数区间。分析结果表明,焊缝的表面形貌是由激光单点能量、离焦量和脉冲频率等因素共同决定,焊缝高度与峰值功率、焊接速度、离焦量和脉冲频率等工艺参数有一定的变化规律。     

激光焊接速度对热轧钢板焊缝质量的影响

测量了激光对接焊后热轧钢板正背表面焊缝宽度，分析了激光焊的焊接速度对热轧钢板焊缝成形和质量的影响。结果表明：只有采用合适的离焦量，才有可能获得较好的焊缝成形质量。在激光焊接功率6kW、离焦量－1．5mm等参数下焊接3mm厚的钢板时，激光焊接速度最佳值为3900mm／min。     

Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源焊接参数对焊缝熔深的影响

试验研究Nd:YAG激光 脉冲MAG电弧复合热源焊接过程中焊接参数对焊缝熔深的影响.研究结果表明,复合热源焊缝熔深随电弧功率和激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小,并且在相同参数下,复合热源焊缝熔深稍大于激光焊缝熔深而显著大于脉冲MAG焊缝熔深.对于不同焊接电流,光丝间距在0～3 mm内复合热源焊缝取得最大熔深,且取得最大熔深的光丝间距与焊接电流大小有关;复合热源焊缝熔深在离焦量为2 mm时取得最大值.试验结果分析表明,在激光 电弧复合热源焊接过程中激光功率不仅决定复合热源焊缝熔深,而且可以极大地提高焊接速度:MAG电弧也可提高Nd:YAG激光焊的热效率.     

6mm厚304奥氏体不锈钢激光焊接工艺规律的研究

采用光纤激光器对6mm厚的304不锈钢进行焊接试验,通过对不同工艺参数下的焊接接头显微硬度、拉伸性能及显微组织进行测试与观察,研究激光功率、焊接速度对焊接接头中心等轴晶晶粒大小、柱状晶宽度的影响规律以及力学性能的影响规律.结果 表明:焊接接头硬度都比母材大,热影响区的硬度与母材接近;增大激光功率或减小焊接速度,焊缝柱状晶宽度以及中心等轴晶晶粒都逐渐增大,焊缝显微硬度逐渐减小,焊缝抗拉强度先增大后减小;当激光功率为2.9KW时,焊缝抗拉强度达到最大值711.5MPa,抗拉强度与母材强度接近,继续增加激光功率,焊缝组织粗化,焊接接头抗拉强度降低.     

304不锈钢光纤激光对接焊缝焊接试验研究

采用光纤激光对6 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,分别研究了激光功率、焊接速度、离焦量等参数对接头性能的影响。结果表明:激光功率为4 k W,焊接速度0.038 m/s,离焦量为0 mm时,得到较为优异的焊接接头。焊缝区的硬度较高,接头试样抗拉强度是母材的83.0%,可以在断口处发现存在一定的剪切唇,且断口呈撕裂状,韧窝形貌明显,属于韧性断裂。     

吹胀型铝质均热板脉冲激光焊接工艺研究

吹胀型铝质均热板是当前5G基站散热方案的重要元件,其封口焊接工艺是其制造工艺中的重要一环.针对以厚度均为0.6mm的1060和3003铝合金薄板为基体的吹胀型铝质均热板,利用脉冲激光焊机进行封口焊接,研究了脉冲频率、焊接速度、脉冲宽度、峰值功率等因素对焊缝质量的影响.结果 表明,提升脉冲频率、降低焊接速度、提高峰值功率...     

激光深熔焊接镀锌高强板工艺参数对熔深熔宽的试验研究

通过对薄板激光深熔焊接正交实验的设计,初步得到了焊接时不同工艺参数,即焊接速度、离焦量、辅助气体流量与焊缝熔深熔宽的关系,对焊缝质量的进一步研究提供了重要参考价值.     

Ablation drilling of invar alloy using ultrashort pulsed laser

Drilling a hole in Invar alloy is accomplished by using a nanosecond pulsed Nd:YAG laser. However, this process has a few problems, such as heat effect and poor edge quality. Therefore, the ablation properties of the Invar alloy were investigated by using an ultrashort pulsed laser, which is a regenerative amplifier Ti:sapphire laser with a 1 kHz repetition rate, a 184 fs pulse duration, and a 785 nm wavelength. To study the ablation characteristics of the Invar alloy, we measured the ablation shape, width, and ablated depth at the energy fluence of a single pulse. The optimal condition for hole drilling is a z-axis transfer depth of 4 μm, a circular feed rate of 0.2 mm/s, and a pulse energy of 26.4 μJ. A fine circular hole without burrs and thermal damage were obtained under the optimal processing conditions. The ultrashort pulsed laser system is an excellent tool for micro-hole drilling in Invar alloys without heat effects and poor edge quality.     

CO2 laser butt-welding of steel sandwich sheet composites

Steel sandwich sheets compared with conventional steel exhibit significant performance improvements such as lower density, higher specific flexural stiffness, and better sound and vibration damping characteristics. However, the main challenge for the broad industrial use is that the joining and assembling methods be used in such a way so as not to alter significantly these characteristics. In the present paper, a laser welding of steel sandwich is examined. The feasibility study of the laser butt-welding of sandwich steel sheets with a CO₂ laser beam has revealed that such an approach is possible. A theoretical model of the laser welding process is developed for the investigation of the laser beam impact on both the core and the outer steel layers of the sandwich material. The model presented is based on a novel idea for the simulation of the heat source through the finite element analysis for the estimation of the temperature distribution. Additionally, the effect on the quality of the weld, the strength of the welded sheet, and its damping characteristics are also experimentally investigated and prove that laser welding can be considered as an alternative joining process.     

激光技术在异种塑料材料焊接中的应用

阐述了激光塑料焊接的基本原理、新方法、特点及其应用。采用端泵浦半导体激光器进行了几种主要塑料间的焊接工艺研究,观察了焊接区域的外观形貌,对焊接试样进行了推力实验。展示了目前已经成功实现工业生产的相关产品。结果表明:激光塑料焊接可以得到与母材色度相近、力学性能良好的焊接试样,证实了激光塑料焊接是一种新兴的更加快速、有效、环保的焊接方式。     

无定形塑料激光透射焊接质量分析

通过测试焊接试样的拉伸剪切强度与断口形貌,检验塑料激光透射焊接的质量.阐述了激光焊接塑料的基本原理,选用了无定形的聚碳酸酯材料进行焊接工艺研究,分析了激光参数对焊缝拉伸剪切强度的影响,并采用金相显微镜观察了断口形貌.结果表明:激光塑料焊接可以得到力学性能良好的焊接试样,由于能量密度的不同,焊缝在拉伸剪切力作用下会产生不...     

铝合金MIG+激光复合焊接工艺研究

研究轻量化轿车用3A21铝合金M IG 激光复合焊接工艺,探讨工艺参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。试验结果表明,采用M IG 激光复合焊接工艺可以显著提高熔深和焊速,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的激光焊接。在比较宽的工艺参数范围内M IG YAG激光复合焊接铝合金具有焊缝成型美观等优点,熔深和焊速均显著提高,大大提高生产率。     

金刚石圆锯片激光焊接强度影响因素的研究

焊接强度是保证金刚石圆锯片使用安全的关键,而激光焊接强度明显高于高频焊接强度。研究了影响激光焊接强度的几个关键因素,设计了4个符合要求的刀头过渡层配方,优选了激光焊接工艺参数的合理选择范围,为激光焊接金刚石圆锯片生产工艺提供了设计依据。     

基于ANSYS的熔石英玻璃激光焊接工艺研究

采用ANSYS软件的数值模拟计算,对石英玻璃在激光焊接时的温度场分布进行了仿真分析,获取了熔石英玻璃实现CO2激光焊接的工艺参数,结果显示,4W的激光功率、0.1 mm的激光光斑半径以及0.5 mm/s的激光移动速度能够实现石英玻璃薄片的焊接。     

薄壁金刚石工程钻头激光焊接技术及装备

深入探讨了薄壁金刚石工程钻头激光焊接的技术及装备发展现状及趋势。针对金刚石钻头结构特点和焊接工艺特点,综合分析了德国Dr．Fritsch公司、韩国Diex公司及华中科技大学激光加工国家工程研究中心研制生产的三种激光焊接装备的结构,包括基体、刀头的传送、夹紧、焊接方式。总结了目前国际上广泛采用的板条、轴快流、横流CO_2激光器的特点及其成套系统的匹配性。