激光焊接不锈钢板技术问世

据外刊报道日本三菱重工公司开发出一种利用激光焊接不锈钢板的的新技术。该公司成功地用碘激光以每分钟1.2m的速度焊接10mm的不锈钢板。碘激光器产生的波长为1μm、功率为8.5kW,采用这种方法焊接不锈钢板,焊接速度要比电弧焊快3倍以上。另外,由于碘激光的波长大大短于二氧化碳激光的波长,在焊接过程中所产生的等离子体吸收的能量微乎其微,因而还可以改善焊接质量。激光焊接不锈钢板技术问世     

铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究

采用Zn-5%Al药芯焊丝对T2紫铜和LY16铝合金板进行激光熔钎焊对接试验。主要研究激光功率、焊接速度和焊接线能量等工艺参数对接头力学性能的影响,同时观察并分析接头的显微组织形貌。结果表明:接头的抗拉强度随着激光功率、焊接速度和焊接线能量的增大均呈现出先增大后减小的趋势,金属间化合物(IMC)层厚度随着焊接线能量的增大而增大。当激光功率为2000～2400 W,焊接速度为0.7～1.1 m·min~(-1),焊接线能量为1200～1600 J·cm~(-1)时, IMC层厚度为7.6～10.81μm,焊接接头整体成形良好。当激光功率超过2600 W时,焊缝背面出现明显的飞溅现象,甚至会出现被焊穿的情况。最佳工艺参数为:激光功率2200 W,焊接速度0.9 m·min~(-1),焊接线能量1446.67 J·cm~(-1)。此时, IMC层厚度为9.23μm,接头的抗拉强度达到最大值,为274.25 MPa。接头主要分为铜侧钎焊区、焊缝中心区和铝侧熔焊区。其中,铜侧钎焊区为呈笋状向焊缝区生长的AlCu相和白色块状的CuZn_4化合物;焊缝中心区主要为α-Al相与β-Zn相形成的共晶组织。     

430不锈钢激光焊焊缝质量提升

在太钢冷连轧生产线采用CO_2激光焊进行5.0 mm厚430不锈钢板的对接拼焊。为满足焊缝连轧轧制要求,研究了焊接光束质量、退火条件、焊丝及焊缝间隙对焊缝成型及性能影响,通过对焊缝熔透性、焊缝力学性能的分析,得到了优化的焊接工艺参数。试验结果表明:在高纯氦气的保护条件下,激光输出功率为12 kW,焊接速度为2.5 m/min、送丝速度为5.8 m/min、焊缝间隙为0.31 mm、退火电流为173 A、退火速度为3.5 m/min时,焊缝质量较好,可以满足大规模连续轧制生产要求。     

焊接速度对奥氏体不锈钢接头性能的影响

对3 mm厚304奥氏体不锈钢板进行了熔化极气体保护焊接(MIG)试验.在焊接中发现,在适当范围内提高焊接速度有利于减小焊缝和热影响区宽度,增加接头强度的稳定性;但是焊接速度过快会导致焊缝区气孔的产生,从而降低接头强度的稳定性和耐蚀性.通过控制焊接速度可以保证304奥氏体不锈钢焊接接头具有良好的力学性能和良好的耐腐蚀性能.     

YG20硬质合金/45~#钢激光焊缝的显微组织与腐蚀行为研究

利用5kW光纤激光作为热源,实现4mm厚的YG20硬质合金与45#钢的激光焊接。通过分析焊缝组织分布特征,观察焊缝在HNO_3、H_2O_2、村上试剂中浸蚀后的表面形貌,讨论了激光扫描速度对热胀系数差异较大的异种金属焊接后焊缝成形的影响规律。结果表明:当被焊材料厚度为4mm时,在激光功率为3.84kW、激光扫描速度为0.96m/min及离焦量为-8mm的条件下,可获得冶金结合良好的YG20硬质合金/45#钢焊接接头。     

高级彩色不锈钢板

日新制钢公司最近投产一条生产建筑用的高级喷涂彩色不锈钢板生产线。该生产线的产品比以往的彩色不锈钢板颜色均匀、耐磨性能好。当前,在建材领域中,以内外装饰材料为主,电梯等应用材料不断向高级化发展,预计月销售2000m~2,以后还将不断扩大。该技术在生产宽幅不锈钢板方面实现工业化应用尚属世界首次。新生产线全长60m,生产能力为5000m~2/月,产品范围为板厚0.5～3mm,宽1219mm,长1m,生产线由清洗装置和4层组成的真空槽(加热、酸浸、喷涂和冷却)组成。     

高硅铝合金脉冲激光焊接工艺研究

文章采用脉冲激光焊机针对Al-27Si进行了表面脉冲激光熔敷焊接试验,通过调整焊接电流、焊接速度、激光脉宽和激光频率,系统分析研究各种激光焊接参数对焊缝表面成型质量和横截面形状尺寸的影响规律。实验结果表明,提高焊接电流、激光脉冲宽度和频率,均能增加焊接热输入,从而增加焊接熔深;增大焊接速度,焊缝熔深减小,鱼鳞状波纹宽度增大。综合分析,在焊接电流90A、激光脉宽2ms、频率30Hz、焊接速度200mm/min的焊接规范下,能够得到较好的焊接接头。     

近红外光和蓝光激光焊接Ti/Cu异种金属工艺研究

Ti/Cu异种金属结构能兼具两者优势，满足结构低密度、高比强度和高导热需求。由于Cu等有色金属材料对近红外光(NIR)波长激光的高反性，使近红外波长的激光焊接Ti/Cu异种金属结构存在极大的难度。使用不同波长和多波长复合的激光对TC4钛合金/T2纯铜进行焊接试验，研究激光波长对焊缝结构和性能的影响，并使用3D表面轮廓扫描分析仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等设备对焊缝表面形貌和界面显微组织开展评价分析。结果表明：蓝光促进了Cu对激光能量的吸收，使焊缝的结构成型更优。在复合光源偏置光斑的最优焊接参数条件下，获得了最高拉伸强度为204.51 MPa的接头，其平均拉伸强度(196.82 MPa)达到T2 Cu母材(230 MPa)的85.57%。界面分析表明，最优参数下的Cu侧的熔化大于Ti侧，焊缝中以Cu元素为主，仅形成了由Ti扩散导致的12μm厚的金属间化合物层。拉伸断口分析表明，Ti₂Cu,TiCu和TiCu₂等金属间化合物是影响接头力学性能的主要原因。研究所发现的现象对提升Ti/Cu异种金属激光焊工艺的开发及...     

1Cr18Ni9Ti与1Cr13不锈钢焊接接头组织及电化学性能

用金相法观察和分析了用1Cr18Ni9Ti焊丝进行焊接的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板和1Cr13马氏体不锈钢板焊接接头的组织;通过海水模拟溶液浸泡试验,测量焊接接头极化曲线和交流阻抗曲线,对比分析了焊缝与母材的耐腐蚀性能.结果表明,焊接接头组织为典型的柱状晶凝固组织;焊接接头中,马氏体母材和焊缝区容易受到腐蚀,而奥氏体母材不易受到腐蚀.     

1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

高效率激光焊接机

目本川崎制铁公司千叶制铁所,为提高冷轧带钢首尾接合的焊接速度,最近研制成功具有10kW 输出功率的激光焊接机。开始时安装在精整作业线和酸洗作业线,现在已用于冷连轧机作业线上。激光焊接机由激光焊接机本体、远距离光学传送系统和焊缝热处理装置组成。激光焊接机采用不稳定型 CO_2气体激光,输出功率10kW。远距离传送光学系统是将激光光束通     

薄板切割方式对激光焊接质量的影响

采用剪切、激光切割加工1.8mm的DC04汽车板,比较不同切割方式下断裂面的质量,并分析其对激光焊接质量的影响。结果表明,剪切和激光切割断裂面下半部分都有喇叭口式变形,最大变形量为150μm;剪切使钢板上表面产生明显塑性变形,最大变形量为250μm;剪切断裂面下半部分撕裂不均匀,导致焊缝局部填充不足而略有凹陷;激光切割的热影响区导致焊接后焊缝更宽;2种切割方式对焊缝力学性能、焊缝组织没有明显不同的影响。     

S275铁素体钢板窄间隙激光焊的缺陷形成机理及影响因素

针对30 mm厚的S275铁素体钢板开展窄间隙多道激光焊研究,旨在深入了解激光焊接缺陷的形成机理和影响因素,以期优化焊接工艺,避免形成裂纹、未熔合、气孔等缺陷。结果表明:适当提高热输入,可降低熔池冷却速度,抑制焊接裂纹产生。在热输入为0.9 kJ/mm时,接头处存在2.3 mm深的纵向表面裂纹,当热输入增加到1.05 kJ/mm时,纵向表面裂纹的深度降低为0.8 mm;当热输入达到1.2 kJ/mm时,接头处未发现裂纹。选择较小的光丝间距可以保证熔融金属与焊接熔池接触,避免侧壁未熔合缺陷;当光丝间距为1 mm时,坡口侧壁未发现未熔合及飞溅情况;当光丝间距为3 mm时,发现存在侧壁未熔合现象;当光丝间距为5 mm时,在焊接坡口侧壁上方发现熔敷金属。采用直径15 mm的管道在坡口顶端输送保护气体时,可以避免产生大量气孔,采用6m/min的送丝速度可以获取力学性能更好的焊接接头。     

激光焊接对TC6钛合金组织及性能的影响

激光焊接技术采用高能密度熔焊焊接方式,利用激光束将被焊金属加热至熔化温度以上熔合成焊接接头。超高强度TC6钛合金是一种综合性能优良的新型金属材料。本文采用激光焊接技术,研究了在指定的激光功率下激光焊接对TC6钛合金组织及力学性能的影响,为激光焊接工艺参数的确定提供依据。综合分析可知当激光功率为3.1kW、激光速度为1.75mm/min时,TC6钛合金焊接接头组织最细小、均匀,表现出较高的优良性能,其抗拉强度最高值可达到901.7MPa。     

激光电弧复合焊接用于27SiMn板材焊接的工艺研究

本文采用激光电弧复合焊接技术进行27SiMn板材的对拼焊接,对焊接件进行力学检测、超声波检测、金相分析,结果表明:焊接坡口熔化良好,未发现气孔、裂纹等缺陷;焊缝未见有害组织,且存在大量铁素体;焊缝硬度值均高于母材,尤其是钝边区域的硬度高达410HV_1;焊缝强度及冲击性能均优于母材部位。且与传统CO_2电弧焊接方式相比,激光电弧复合焊接技术工序更为简便,焊接速度更快,热变形更小。     

国外简讯

英国氧气公司达文特里工业能束部制成了新型的6千瓦CO_2激光器,并在市场出售。该激光器以快速轴向流动原理和极高的性能/功率之比进行工作。它可用于焊接、切割及淬火。经过焊接研究所的发展,激光产生的能束聚焦点直径可小于0.5毫     

东特抚顺试制石油用钢管坯填补国内空白

新日铁住金不锈钢公司（NSSC）推出了3种新的双相不锈钢板，其中两种为低价位双相不锈钢板，一种为高耐蚀性双相不锈钢板。截至目前，该公司推出的双相不锈钢板已经从4种增加到了7种。     

转速、焊速对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊性能的影响

对3 mm厚6061-T6铝合金板材的搅拌摩擦焊工艺进行试验研究,分析了在搅拌摩擦焊焊接过程中不同搅拌头转速、焊接速度对焊接接头力学性能和焊缝中"S"线缺陷的影响。研究结果表明,当搅拌头转速保持在1 200 r·min~(-1)时,焊接工艺窗口较宽;当焊接速度为700 mm·min~(-1)、搅拌头的旋转速度为1 200 r·min~(-1)时焊缝的强度最高,为251.608 MPa,焊缝强度达到了母材的81.16%。焊接过程中提高搅拌头的旋转速度、减小焊接速度能够减少焊缝中"S"线缺陷的产生。     

钛与异种材料激光焊接的研究进展

介绍了钛合金激光焊接的技术特点,综述了异种钛合金、钛合金与钢、钛合金与铝、钛合金与非金属材料的激光焊接研究现状,重点论述了激光器、激光焊接工艺参数及焊接方式等对焊接接头组织及性能的影响。通过论述,认为国内钛与异种材料的激光焊接水平与国外相比还存在一定差距。最后,给出钛合金激光焊接技术的主要发展方向:1深入基础研究,实现对激光处理过程的实时监测与闭环控制;2寻求大功率激光焊接技术的突破与发展;3开发TIG-激光复合钎焊等技术,推进激光焊接技术的产业化进程。     

铝合金激光-电弧复合焊研究进展

激光-电弧复合焊接是一种将激光与电弧两种热源相结合的焊接技术,因激光与电弧相互之间的协同效应使得此焊接方法有"1+1>2"的效果,集激光和电弧的优点于一身,可以获得接头质量更好的焊缝.目前铝合金焊接工业上的主流技术还是MIG、TIG等传统焊接方法.相比于传统焊接方法,激光-电弧复合焊有不可取代的优势,很多学者也就调控其...