镍镀层对硬质合金激光焊接性能的影响

分别采用 Cu及 Ag Cu钎料为填充材料进行硬质合金激光焊接 ,讨论了在硬质合金表面电镀单质镍后 ,电镀层对硬质合金的激光焊接性能的影响。实验表明 ,电镀层的存在显著改善了硬质合金的激光焊接性能 ,并且 ,镀层的厚度对焊接质量有重要影响。     

搭接接头激光焊接工艺参数试验及其稳健性分析

概述了多层镀锌钢板搭接激光焊接方式的焊缝成型机理,分析了影响激光焊接质量的几个主要工艺参数及其变化规律,并结合具体车型工程实际,通过工艺试验,讨论了针对3层镀锌钢板不同的板材厚度组合,焊接速度、焊接方式和叠层间隙等工艺参数的影响作用,最后提出了获得良好焊接质量的方法.     

光纤激光器不锈钢薄片焊接工艺

主要介绍了运用光纤激光器对0.1mm厚度的不锈钢金属片进行激光拼焊的实验,分析了实验中激光功率、激光脉宽、焊接速度、激光频率对形成的熔池和焊接效果的影响,总结了激光薄片焊接的基本要素.     

18-8型奥氏体不锈钢低功率Nd∶YAG激光焊接研究

文中采用YAG激光作为焊接热源,对1.0mm厚的奥氏体不锈钢薄板的双面激光焊接工艺进行了研究。主要研究了试样的焊前打磨抛光、保护气体的选择及激光工艺参数(包括激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度、脉冲频率等)的匹配对焊缝形成及表观形貌的影响。试验结果表明,此不锈钢非常适合用激光焊接。施焊前对试样进行充分的打磨和抛光十分必要,必须保证对焊面能紧密接触,以防止焊接过程中产生过多的气孔,同时还对提高焊缝的机械性能有重要作用。焊接过程中合适的保护气体及其送气方式也是十分必要的。大量试验表明,激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率四个参数的合理组合是实现不锈钢薄板焊接的关键因素。最佳工艺参数组合为在激光功率密度恒为5.7×105W/cm2的条件下,焊接速度不高于2mm/s,脉冲宽度为3.0ms,脉冲频率为9Hz。     

18-8型奥氏体不锈钢低功率Nd:YAG激光焊接研究

文中采用YAG激光作为焊接热源,对1.0mm厚的奥氏体不锈钢薄板的双面激光焊接工艺进行了研究.主要研究了试样的焊前打磨抛光、保护气体的选择及激光工艺参数(包括激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度、脉冲频率等)的匹配对焊缝形成及表观形貌的影响.试验结果表明,此不锈钢非常适合用激光焊接.施焊前对试样进行充分的打磨和抛光十分必要,必须保证对焊面能紧密接触,以防止焊接过程中产生过多的气孔,同时还对提高焊缝的机械性能有重要作用.焊接过程中合适的保护气体及其送气方式也是十分必要的.大量试验表明,激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率四个参数的合理组合是实现不锈钢薄板焊接的关键因素.最佳工艺参数组合为在激光功率密度恒为5.7×105 W/cm2的条件下,焊接速度不高于2mm/s,脉冲宽度为3.0ms,脉冲频率为9Hz.     

镍镀层对微波组件用铝合金壳体激光焊接的影响

研究了镍镀层对铝合金壳体激光焊接工艺的影响。采用不同的焊接参数和不同的镀镍类型分析了镍对铝合金的激光焊接影响;然后通过X-ray荧光厚度测试仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、切片分析及显微硬度等手段对镀镍铝合金壳体激光焊接的焊缝形貌、焊缝与基体的硬度变化进行了分析。研究结果表明,在合适的焊接参数下,镀镍的铝合金壳体可以实现激光焊接。不同类型的镍镀层对激光焊接影响不同,电镀氨基磺酸镍和磷质量分数小于10%的化学镍对铝合金壳体激光焊接影响较小,均可实现激光焊接。而镍镀层中磷质量分数大于10%易使焊缝产生裂纹、气孔等缺陷,影响铝合金壳体的密封性能。金相分析也显示,镀镍铝壳体的焊缝熔深大于0.5mm,焊缝形貌致密,内部无裂纹等缺陷。显微硬度结果显示,硬度沿着热影响区方向由大逐渐变小,说明镍元素对焊缝的强度起到了增强作用。可靠性验证结果显示,在温湿度和机械应力作用下,电镀镍和化学镍(磷质量分数小于10%)样品的密封性能无恶化。     

激光对焊TC4接头微观组织及显微硬度研究

激光焊接作为一种飞机上钛合金部件的新型焊接方式而受到国内外广泛关注。本文采用不同功率激光对焊TC4接头,应用体式显微镜、扫描电镜,X射线衍射仪和硬度仪研究了不同工艺参数下各部位的微宏观形貌和显微硬度。结果表明,随激光功率增大,试件逐渐焊透,熔池内物相由等轴树枝晶转变为大β晶粒内的片状α/α′相;等轴树枝晶尺寸增加,α/α′/片层厚度减小;焊接接头的硬度沿测试线的波动随功率增大而增加,激光功率为550W时硬度分布最为均匀。     

硼钢镀层对热成形激光拼焊板组织及性能的影响

研究了不同Al-Si镀层去除状态下Usibor 1500钢激光拼焊后和热成形后焊接接头的组织特征,并采用室温拉伸试验测试了热成形后焊接接头的力学性能。结果表明,拼焊后的焊缝区显微组织为粗大板条马氏体和在光学显微镜下呈白色不均匀的第二相,白色相随着去除镀层部位的增多而减少。接头拉伸断裂模式与焊缝中白色相的分布情况相关。镀层去除状态对激光拼焊板性能有着显著影响,上表面镀层的去除可显著提升接头性能;随着下表面镀层去除部位的增多,接头拉伸性能提升,且在上下表面镀层全部去除的情况下,接头的抗拉强度达到最大。     

脉冲激光焊缝凝固特征及组织与硬度关系的研究

用Nd:YAG固体脉冲激光焊接器对厚度为0.65mm的DP500双相钢进行了激光焊接试验,对脉冲激光焊缝表面和横截面形貌进行了分析,重点研究了不同脉冲激光频率下焊缝凝固特征及晶粒组织与硬度的关系。试验结果表明,在形成焊缝的每个焊斑可分为重叠区和未重叠区,并且随着脉冲激光频率不同,不但形成的焊缝形态和焊斑重叠率不同,而且还存在晶粒组织的差异。同时,硬度出现波动性,最低硬度值出现在焊斑重叠区,最高硬度值出现在焊斑未重叠区。随着脉冲激光频率的提高和焊斑重叠率的增大,晶粒组织的差别不但逐渐减小,而且沿焊缝正剖面中心线的硬度波动性也逐渐降低。     

基于脉冲红外热成像技术的锂电池端盖焊接质量检测

锂电池端盖作为保障锂电池安全的关键部件，端盖是一种铝制的薄片，采用激光焊接工艺，焊接过程中容易造成焊穿孔、断焊、虚焊的现象，目前主要依靠目视检测、可见光图像检测，但上述检测方式不能检测出虚焊问题。本文使用脉冲红外热成像技术对激光焊接进行检测，制作了焊接率为100%、50%、33%、25%共4个试件，采用信号重建方法可以消除试件表面不匀的影响，一阶导图像可以看到焊接区域，焊接率越大，焊接区域亮斑越大；对图像进行二值分割，结果表明激光焊接率和检测面积成正相关线性关系，验证了脉冲红外热成像技术对锂电池端盖焊接质量检测的有效性，为锂电池端盖焊接质量检测提供了一种新方法。     

不锈钢表面镀铜对铝/钢YAG激光焊接的影响

对0.3 mm厚的316L不锈钢/6061铝合金进行了脉冲激光(YAG)封边焊接试验。为了改善铝钢的冶金结合,对不锈钢表面进行了镀Cu处理,对比了镀铜前后的焊接情况;利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法研究了接头界面区显微组织特征、熔合情况、元素分布和断口形貌。结果表明:对于铝/钢直接焊接,焊接电流I=130 A,激光脉宽D=4 ms,激光频率f=13 Hz,焊接速度V=150 mm/min,气体流量25 L/min,零离焦时,焊缝平整、成型美观。镀铜层形成了铝钢焊接的过渡层,减缓了界面处液态金属传递,抑制了铁铝之间的熔合,铝钢熔合线向钢一侧偏移。不锈钢未镀铜情况下,焊接接头组织主要由靠近铝一侧的针状或粗大板条状Fe2Al5及靠近钢一侧的FeAl 组成;镀铜后Cu主要固溶到Fe中,接头界面组织主要由(Fe,Cu)2Al5、(Fe,Cu)3Al组成。镀铜前后接头拉伸断口形貌未发生明显变化,然而,接头强度明显提高,提高约40.32%,达到15.63 N/mm。     

基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

为了揭示焊接参量对焊接质量的影响机理,优化焊接工艺参量,利用超景深显微镜和拉伸试验机对不同功率、焊接速率和材料厚度参量下的焊接强度进行了观察和测试。采用ABAQUS建立3维轴对称物理模型,对焊接过程中的温度分布进行了有限元模拟,并通过正交试验获得了各参量对焊接质量的影响规律。结果表明,激光功率是影响焊接强度的首要因素,其次是焊接速率,材料厚度影响最小;焊接过程中焊接温度越高,焊缝的宽度越大,可能导致熔池材料分解,焊缝中的气泡增多,影响焊接强度。     

钛合金-不锈钢异种材料激光焊接工艺研究

为了探究钛合金-不锈钢异种金属焊接的特殊性,更好地提升两金属间的焊接性能,采用在钛合金与不锈钢之间加入填充层黄铜进行焊接的新方法,进行了理论分析和实验验证。应用ANSYS有限元分析软件分析得出填充层-黄铜的合理厚度应在0.5mm~0.7mm左右,并基于仿真结果对填充层黄铜厚度为0.5mm~0.7mm的钛钢异种金属焊件进行焊接实验,对焊接试样进行硬度、抗拉性测试及扫描电镜观察。结果表明,填充层黄铜的厚度为0.6mm时,钛合金-不锈钢异种金属激光焊接试样的焊缝形貌和力学性能较好。     

激光焊接金刚石锯片的研究现状

从激光焊接金刚石锯片的焊接过渡层材料成分、焊接工艺和焊接产品检测3个方面对该方法的国内外现状进行了综述。选作刀头过渡层材料成分的元素包括单元素(如Co,Ni)、双元素(如FeCo,FeNi,CoNi,FeCu)和3元素(如FeCoNi,FeCoCu)3种。结果表明,含钴元素的过渡层激光焊接性能优异;金刚石锯片的激光焊接工艺较为成熟;目前需要100%检测激光焊接锯片的强度;对激光焊接过程的机理和数值模型研究、过渡层预合金粉末以及在线质量检测技术研究不够。因此今后的研究重点应该围绕这些问题展开。     

激光堆焊接头组织和性能研究

利用激光堆焊方法可以在基体表面获得一层高厚度、高性能的合金堆焊层。通过在45^#钢上进行激光堆焊工艺试验．就激光自动送丝堆焊的基本工艺过程进行研究,比较不同堆焊条件下的组织性能,探索激光堆焊的特性。与氩弧堆焊相比．激光堆焊过渡区狭小,激光堆焊层显微组织随比能量Es增加而逐渐变粗大;堆焊层组织明显细化,硬度提高70％;与高速钢相比．激光堆焊层体现出良好的抗磨性能,比高速钢的耐磨性高42．6％。     

HE130合金激光焊接线能量与焦点位置研究

实验研究了连续波Nd∶YAG激光焊接线能量和激光焦点位置对HE130合金焊缝成形质量的影响。通过试验确定了不同板厚HE130合金激光焊接时的有效线能量 ,并量化了有效线能量与熔深及深宽比的关系 ,得到了HE130合金激光焊接的有效线能量曲线和激光功率与焊接速度在不同板厚范围内的匹配曲线。为获得最佳的焊缝成形 (焊缝深宽比及焊缝背面成形 ) ,通过试验确定了不同板厚HE130合金激光焊接时的最佳激光焦点位置 ,并量化了它与板厚的关系 ,即最佳激光焦点位置曲线。     

基于共晶焊接工艺和板上封装技术的大功率LED热特性分析

采用ANSYS有限元热分析软件,模拟了基于共晶焊接工艺和板上封装技术的大功率LED器件,并对比分析了COB封装器件与传统分立器件、共晶焊工艺与固晶胶粘接工艺的散热性能。结果表明:采用COB封装结构和共晶焊接工艺能获得更低热阻的LED灯具;芯片温度随芯片间距的减小而增大;固晶层厚度增大,芯片温度增大,而最大热应力减小。同时采用COB封装方式和共晶焊接工艺,并优化芯片间距和固晶层厚度,能有效改善大功率LED的热特性。     

激光拼焊生产线的组成及应用

本文详细介绍了激光拼焊典型成套设备-SOUTRAC型全自动激光拼焊线的设备组成及工艺流程,以及焊接部分的工作原理和焊接过程质量监控系统的工作原理.激光拼焊设备能够实现等厚和不等厚钢板的对焊,焊接质量好,节约原材料,容易实现自动化生产,在当今汽车车身制造业得到了越来越广泛的应用.     

The principle cause of crack defects in optoelectronic materials with phosphorus-containing underlayer

The principle cause of cracks in laser-welded, Au-coated, optoelectronic materials with a phosphorus (P)-containing underlayer is studied experimentally and numerically modeled. Experimental results find that the crack formation is due to the existence of a P-containing underlayer and is not due to the thickness of the Au plating layer. The P-containing underlayer introduced by a electroless plating process may generate a low melting, P-rich segregation layer during solidification. A finite-element method analysis is performed to evaluate the residual stresses variation of the low melting P-rich segregation layer. Results show that the high residual tensile stresses of the P-rich segregation layer are generated by solidification shrinkage. A crack may be initiated by this residual stress. Both experimental observations and numerical calculations indicate that the crack formation mechanism in laser-welded Au-coated optoelectronic materials is directly related to the low melting P-rich segregation layer and its associated high tensile stresses. Based on these results, a Ni underlayer with P-free electroplating, instead of P-containing electroless plating, should be used prior to plating Au on optoelectronic materials to prevent crack formation in laser welded Au-coated optoelectronic materials.