焊接工艺参数对Q345NQR2耐候钢激光焊焊缝成形的影响

对10 mm厚的Q345NQR2钢板采用激光焊,利用统计分析的方法研究激光功率、焊接速度和离焦量对焊缝熔深及熔宽的影响。结果表明,焊缝熔深主要受激光功率的影响,焊接速度和离焦量对熔深的影响较小。焊缝熔宽主要受焊接速度和离焦量的影响,激光功率对其影响较小。焊缝表面热影响区单侧宽度受激光功率、焊接速度和离焦量影响较小。焊缝中部熔合区宽度主要受焊接速度和激光功率的影响,受离焦量的影响较小。焊缝中部热影响区单侧宽度受激光功率、焊接速度和离焦量的影响均较小。     

激光焊接工艺对304不锈钢薄板搭接接头组织性能的影响

采用三因素三水平的正交试验对0.8 mm厚304不锈钢板进行了激光搭接焊,系统地研究了焊接速度、焊接功率、离焦量对焊接接头组织性能的影响。结果表明,以剪切载荷为标准时,焊接速度对薄板激光焊的影响最大,焊接功率次之,离焦量最小。焊缝中心由等轴的奥氏体基体和部分树枝状的δ铁素体组成,在焊缝边缘处存在细小的柱状树枝晶区域,减少焊接功率或者焊接速度可使柱状树枝晶区域的宽度增大。从母材到焊缝中心,显微硬度呈现出先增大后减小的趋势,采用负离焦量、低焊接功率、高焊接速度的焊接条件时,焊接接头的硬度较高。     

车用高强钢激光焊接工艺参数优化

激光焊接可以实现能量输入连续变化,对薄板焊接优势突出。焊接效果受激光功率、焊接速度、离焦量、气体保护等因素影响。为快速确定高强钢的最佳焊接参数,采用正交试验设计方法,分别分析各因素水平下对接和搭接焊接接头的抗拉伸和抗剪切性能指标。通过方差分析,确定最佳工艺参数的参考值,再结合焊缝形貌,确定最终优化参数。实验表明,针对1 mm厚的DP590高强钢板,当激光功率1.8 k W、焊接速度25 mm/s、正离焦量2 mm时对接焊质量最优;激光功率2.2 k W、离焦量-2 mm、焊接速度15 mm/s时搭接焊质量最优。     

热输入参量对激光清洗TA15表面氧化层的影响

探索使用1064 nm准连续激光清洗TA15钛合金表面氧化层,验证了激光清洗TA15表面氧化层的可行性,使用SEM、XPS及三维形貌仪等仪器,分析了激光功率、离焦量、清洗速度等热输入量相关工艺参数变化对激光清洗表面质量的影响,并通过表面组分测试,分析了激光清洗TA15表面氧化层的效果。结果表明,TA15钛合金粗糙度随着激光功率的增大而降低、随着离焦量的增大而增大,而清洗速度的提高会导致粗糙度先降低后增加;激光清洗TA15最优工艺参数为功率400 W、离焦量0 mm、清洗速度5 mm/s,清洗后表面形貌良好,粗糙度Ra约为0.18μm。使用最优工艺获得的清洗件经XPS图谱分析,其激光清洗前钛合金表面成分为主要TiO_2,激光清洗后表面成分为Ti,受到清洗残渣干扰,存在微量Ti=O键。     

焊接工艺参数对铝锂合金激光焊焊缝成形的影响

通过3 mm厚5A90铝锂合金激光焊工艺试验,采用无量纲背宽比R表征焊缝截面,较系统地研究了激光功率、焊接速度和离焦量对焊缝成形的影响规律.结果表明,焊缝背宽比随激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小,且在离焦量为0～+1 mm范围内达到最大.激光功率和焊接速度的合理匹配,可以获得较好的焊缝成形.     

汽车用高强钢的激光焊接性能

通过四因素四水平的正交试验,研究了焊接功率、离焦量、焊接速度和保护气流量对DX56D+ZF镀锌钢板激光焊接质量的影响,确定了各组合下的最优焊接工艺参数,并对焊接接头的微观组织进行了观察。结果表明,优化的焊接工艺参数为:激光功率2 k W、焊接速度1.2 m/min、离焦量-0.5 mm和保护气流量10 L/min。     

激光-TIG复合热源焊接参数对镁/钢异种材料焊接接头的影响

采用激光-TIG复合热源的焊接方法对镁和钢异种材料进行焊接,探讨了焊接工艺参数包括激光功率、激光离焦量、焊接速度以及TIG焊接电流对焊缝抗拉强度的影响.结果表明,在焊接过程中,随着激光功率的增大、焊接速度的减小,焊缝抗拉强度随之增大;随着激光离焦量的增加,焊缝抗拉强度呈现先增大后减小的特点;而TIG电流的变化对焊缝抗拉强度影响不大.试验证明,在合适的工艺参数下,能够得到成形良好、力学性能优良的镁/钢异种材料的焊接接头,并且在焊接过程中,激光对镁和钢的连接起主要作用.     

激光焊工艺参数对马氏体不锈钢焊缝成形与组织的影响

以0Cr13Ni5Mo钢作为母材,研究激光功率、焊接速度和离焦量等激光焊工艺参数对焊缝成形与组织的影响。研究结果表明,当其中2个焊接工艺参数恒定时,熔深、熔宽和深宽比均随着激光功率的增大而明显增大,焊缝的熔深、熔宽和深宽比分别增加了约8倍、2倍、2倍;焊缝的熔深和熔宽随着焊接速度的增大而降低;熔深和深宽比均随着离焦量的适当降低而增加。随着激光功率的增大,焊缝的板条马氏体变得粗大。     

激光焊接工艺对TRIP590钢焊接接头组织性能的影响

采用三因素、三水平正交实验方法设计激光焊接试验参数,研究了离焦量、焊接功率和焊接速度对TRIP590钢接头组织性能的影响,以断后伸长率为标准,获得了最佳工艺参数为功率2500 W,焊接速度67.7 mm/s,离焦量1 mm。结果表明,当离焦量为负值和零时接头焊缝区域硬度比离焦量为正值时高,此时马氏体的转变较充分,且热影响区马氏体和贝氏体组织较多,但焊接功率较大且焊接速度较低时接头焊缝的宽度无增大趋势,而在较低的焊接功率下,选择合适的离焦量会增大焊接热输入,进而促使焊缝硬度增加,马氏体的转变更加充分。     

6061铝合金板激光焊接工艺试验研究

采用功率为1 000 W的光纤激光器对6061铝合金板进行焊接试验,通过对激光功率、焊接速度及离焦量三因素、三水平进行正交试验,得到最大的焊缝强度241. 8 N/mm2,对应的最佳工艺参数为激光功率1 000 W,焊接速度50 mm/s,离焦量1 mm。进一步优化激光调制频率避免焊缝中出现气孔,当激光调制频率为1 000 Hz时,焊缝内部无气孔。     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢中厚板光纤激光焊接工艺特性

采用光纤激光对5.5 mm厚0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢板进行激光焊接试验研究,研究了工艺参数对激光焊接接头表面成形、组织及力学性能的影响规律。结果表明:开I型坡口,采用单层激光自熔焊即可获得焊缝表面成形良好的接头。激光功率、焊接速度、离焦量是影响焊缝成形的主要因素,激光功率3500 W、焊接速度1.3 m/min、离焦量-2 mm的工艺参数下焊缝成形最佳。采用收弧末端功率衰减、速度保持的方式,可以有效改善弧坑处焊缝成形。焊缝组织主要为柱状晶内呈束状分布的板条马氏体,热影响区组织为尺寸不均匀的淬火马氏体,对接焊接头的抗拉强度为1187 MPa,达到母材的90.6%。     

激光焊接体能量及其对激光深熔焊缝熔深的影响

定义焊接体能量用来综合评价激光焊接过程中激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接工艺参数对激光深熔焊接过程的影响,并分析了焊接体能量对激光深熔焊缝熔深的影响.焊接体能量与激光功率成正比、与焊接速度成反比、与离焦量成四阶指数关系,与焦点尺寸成平方关系.结果表明,在激光深熔焊接过程中,焊接体能量决定焊缝熔深;随着焊接体能量的增大,焊缝熔深近似呈线性增大.     

中碳钢水下湿法激光焊接焊缝成形行为与性能

为了探索水下湿法激光焊接的可行性,使用光纤激光器探讨了激光功率、离焦量、水深等因素对45钢湿法焊缝成形性的影响,对比研究了空气中焊接和水下焊接焊缝的组织性能。结果表明,水下湿法激光焊接过程中,在水中入射激光和工件表面之间形成了一个“激光通道”,这个通道能否稳定存在影响着焊接的稳定性。不同的激光功率对应不同的水深阈值,当水深超过此阈值后,水会对激光产生强烈的屏蔽作用,导致焊接无法进行。激光功率、离焦量和水深影响湿法焊接焊缝的成形性,激光功率增加有利于形成外观良好的焊缝,适当的负离焦有利于形成具有较大深宽比的焊缝,水深增加不利于焊缝成形。空气中焊接焊缝中心主要是珠光体+铁素体,而水下焊接的焊缝主要是马氏体和少量残余奥氏体。水下焊接焊缝硬度高于空气中焊接,拉伸强度达606 MPa,达到基体拉伸强度的94.8%,断后伸长率降低至3.1%。     

薄板激光拼焊背面金属飞溅的形成和抑制方法

焊缝背面金属飞溅是薄板激光拼焊常见的问题,对焊缝美观和表面耐蚀性能造成影响。通过激光功率和焊接速度匹配,在保持焊接线能量相同的情况下得到了不同的焊缝成形和金属飞溅量。对于速度为6 m/min的焊接过程,改变激光入射方向和离焦量以实现焊缝成形,减少金属飞溅量。试验结果表明:金属蒸汽从匙孔下方喷出和下方开口处液态金属的堆积是造成大颗粒和巨颗粒飞溅的主要原因。激光沿焊接方向入射时,增加离焦量有利于减少匙孔下方的金属蒸汽喷发量,有助于在高速焊接时降低焊缝背面的金属飞溅量。     

1.5 mm不锈钢薄板纵缝激光热导焊工艺研究

以1.5 mm的不锈钢薄板为应用对象,采用光纤激光焊接技术,获得优质的激光热导焊对接接头。通过宏观形貌分析和力学性能测试,结果表明:离焦量Δf是影响激光热导焊模式最关键的因素,其次是激光功率P,激光辐射照度I正比于激光功率P,反比于离焦量(Δf)~2;在保证热导焊模式下,降低焊接速度可以有效地增大焊缝的熔宽和熔深;通过优化工艺参数获得的接头满足QJ1842A-2011Ⅰ级标准要求,接头的抗拉强度达到656.3 MPa,伸长率达到53.2%。     

LY12铝合金蒙皮骨架结构激光填丝焊接工艺研究

对LY12铝合金蒙皮骨架结构进行碟片激光填丝焊接试验研究。结果表明:通过激光填丝焊,铝合金可以获得焊缝表面成形良好的接头。激光功率、光丝间距、离焦量是影响焊缝成形的主要因素,激光功率3500～4000 W、光丝间距0 mm、离焦量+5 mm、焊接速度1.5 m/min时焊缝成形最佳。保护气流量为15 L/min时,接头的抗拉强度为325MPa,达到母材强度的77%,拉伸试样断裂在热影响区靠近熔合线的位置。     

5052铝合金光纤激光焊工艺

采用1 000 W单模光纤激光器对1 mm厚的5052铝合金进行焊接,对激光功率、焊接速度、离焦量三因素进行正交试验,得到最佳工艺参数为功率900 W,焊接速度100 mm/s,离焦量2 mm。对焊接接头进行拉升试验,结果表明,最佳工艺参数条件下焊接强度达到282 MPa,达到母材强度的72%。进一步对焊缝截面进行分析,焊缝完全熔透、内部无气孔且无材料缺失的情况下,焊接接头强度最高。     

9%Ni钢窄间隙激光填丝焊工艺参数对焊缝成形的影响

采用Ni基合金焊丝对16 mm厚的9%Ni钢板材进行了窄间隙激光填丝焊接。采用正交试验分析了激光功率、离焦量和光丝间距等工艺参数对焊缝成形的影响,并揭示了焊接过程中激光能量在熔池、匙孔、金属蒸汽及填充金属的分配路径。结果表明,增大激光功率和激光直接作用于侧壁母材均有利于增大侧壁熔合比;在较大离焦量及较小激光功率下的热导焊模式有助于焊缝表面成型;焊接过程中匙孔的不稳定是焊缝表面起伏的主要原因。     

30CrMnSi钢T型接头激光焊接工艺研究

为了获得30CrMnSi钢薄板的CO2激光T型接头焊接工艺,采用单—变量试验方法进行T型接头激光焊接试验,并对焊接接头的静拉伸性能以及变形情况进行了检测分析.试验结果表明,激光功率、焊接速度以及离焦量对T型接头的静拉伸性能和变形影响较大.在保证接头良好的力学性能和较小变形量的前提下,较理想的焊接工艺参数为:激光功率3kW;离焦量6mm;焊接速度2.5 m/min;保护气流量为He气10 L/min,Ar气15 L/min.     

退火温度对TA2/Q235爆炸复合板组织性能的影响

对TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃进行了退火处理,分析了退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸及复合板显微硬度的影响规律。结果表明:TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃退火时,TA2纯钛晶粒尺寸先增大后减小再增大,575℃退火可获得细小均匀的组织; TA2纯钛显微硬度先减小再增大再减小,575℃退火时TA2纯钛显微硬度最高;综合考虑退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸和力学性能的影响规律,TA2/Q235爆炸焊接复合板在575℃下退火较合理。