304不锈钢与PA66塑料激光焊接工艺研究

目的 研究304不锈钢和PA66(尼龙)的焊接工艺,提高焊缝剪切强度。方法 采用500 W光纤激光器对异种材料进行搭接焊接实验,对激光功率、焊接速度、离焦量、焊接次数进行四因素四水平正交实验,并且测试焊缝剪切强度。结果 当激光功率为350 W,焊接速度为600 mm/s,离焦量为1 mm,焊接次数为3时,焊缝剪切强度达到最大的58 MPa。极差分析结果表明,影响焊缝剪切强度的因素依次为激光功率、离焦量、焊接速度、焊接次数。结论 微观结构分析结果表明,焊缝在PA66塑料侧呈现韧性断裂;在304不锈钢侧呈现韧性脱落,塑料和不锈钢有紧密的贴合,这种结构有利于提高焊缝的剪切强度。     

高速重复扫描激光塑料焊接工艺研究

目的 提高PA66塑料的焊缝剪切强度,达到实际生产要求.方法 采用高速扫描振镜对PA66塑料进行扫描激光焊接,分析重复焊接次数对塑料焊缝外观及剪切强度的影响,并且对焊缝截面进行测试,分析工艺参数对焊缝截面的影响规律.通过对工艺参数(激光平均功率、重复焊接次数、焊接速度、离焦量)进行四因素四水平正交实验,得到焊缝剪切强度...     

ZK60镁合金光纤激光焊接工艺参数及接头性能研究

目的 采用光纤激光对ZK镁合金进行焊接,分析焊接工艺参数对焊接接头性能的影响规律。方法 采用正交实验方法,在焊接过程中对焊接主要的工艺参数比如:激光的功率,焊接的速度,离焦量进行三因素三水平正交实验,采用拉力实验机对焊接接头进行抗拉强度测试,得到抗拉强度最大的工艺参数组合。对焊缝微观组织及断口形貌进行分析。结果 当激光功率为1 400 W、焊接速度为40 mm/s、离焦量为3 mm时,焊缝抗拉强度达到最高的308 MPa,达到母材抗拉强度的95%。结论 在合适的工艺条件下,光纤激光焊接过程中,如果热输入较低,焊接速度过快,导致熔池冷却速度非常快,同时细化了晶粒,提高焊缝接头的综合力学性能。     

HDPE激光透射焊接工艺的研究

利用正交试验方法,研究HDPE的激光透射焊接工艺参数对于焊接质量的影响。对焊接样品进行拉伸测试和切片实验,分析各焊接因素对剪切强度和焊缝宽度的影响。结果表明:各焊接因素对焊接强度的影响顺序为:焊接速度→激光器功率→冷却时间→光斑直径→激光器的频率→夹具的夹紧力,并发现激光能量密度过高会导致样品表面焦化形成黑色焊缝,焊缝不均匀则产生伪断裂现象。用极差法确定HDPE最佳焊接工艺参数。     

厚度为0.05 mm的316不锈钢激光焊接工艺

目的 研究0.05 mm厚不锈钢的最佳激光焊接参数,以便对实际生产进行指导.方法 采用IPG公司的连续光纤激光器对厚度为0.05 mm的316不锈钢进行连续焊接.首先,对焊接夹具的夹持间距进行研究;其次,通过设置焊缝轨迹导出线解决轨迹末尾的弧坑问题;最后,对激光功率、焊接速度及离焦量进行正交试验.结果 当激光功率为70...     

响应面法分析7075铝合金激光焊接参数对焊接质量的影响规律

本工作选取激光焊接头的外观成形质量作为评价指标,采用响应面法分析焊接参数对焊接质量的影响规律.选用3 mm厚7075铝合金板材进行光纤激光焊接,测量熔深、熔宽和焊缝成形面积,计算焊缝成形系数.借助响应面分析方法将试验数据进行模拟、建模和比对,选择最佳数学模型建立回归模型,得到焊缝成形系数和焊缝截面积的三维响应面曲线.通过模拟预测,发现焊接功率、焊接速度对焊缝成形系数和焊缝截面积的影响较大,离焦量对焊缝成形系数的影响较大.研究结果表明,焊缝成形系数和焊缝截面积的实测值与预测值较为接近,焊缝成形系数预测值比实测值高0.61％,焊缝截面积预测值比实测值高1.9％,模型拟合度较好,得到较优的焊接参数为:焊接功率为2300 W,焊接速度为45 mm·s-1,离焦量为1,保护气体流量为15 L/min.在该参数下的焊缝成形系数为0.803,焊缝截面积为4.436 mm2,焊缝的抗拉强度为325 MPa.     

薄壁金属包装材料激光焊接工艺研究

本文探讨了激光焊接技术在金属包装制罐领域中的应用前景,通过对0.5mm镀铬马口铁包装金属薄板进行激光对焊试验,分析了主要工艺参数（包括激光功率、脉冲宽度、单脉冲能量）对薄壁金属包装材料焊接性能的影响;通过对焊缝表面形貌质量分析以及焊接强度的检测得到激光焊接0.5mm镀铬马口铁包装金属薄板的最佳工艺参数组合。     

6063铝合金单模光纤激光焊接工艺研究

目的 针对采用脉冲激光点焊的6063铝合金焊点拉力较低,无法满足实际需求的问题,研究6063铝合金激光焊接的最优工艺方案,以提升焊点拉力.方法 采用单模光纤激光对6063铝合金进行焊接,通过极细的线宽组成螺旋点,代替单个脉冲激光点焊.对激光功率、焊接速度及离焦量等工艺参数进行正交实验,得到最佳工艺参数,并通过分析焊缝外...     

2 000 MPa级热成形钢双光斑激光焊接接头成形研究

目的 探究焊接参数对PHS2000型热成形钢焊接接头宏观形貌的影响,利用双光斑激光焊接工艺减少焊接缺陷,得到形貌良好的焊接接头。方法 使用德国通快公司的Tru Disk 5000型双光斑激光器对2 000 MPa级热成形钢进行激光焊接。使用金相显微镜对不同参数下焊接接头正面和背面的宏观形貌及焊缝横截面的熔深和熔宽进行研究。结果 随着激光功率从3 500 W增大到4 400 W,焊接接头成形良好,熔深大体呈增大趋势,深宽比先下降后上升再下降;随着焊接速度从50 mm/min增大到250 mm/min,熔深、熔宽基本降低,深宽比总体呈下降趋势;随着芯环比的提高,焊缝背面成形变差,熔深在芯环比为55%～65%时较理想,深宽比总体呈W形上升;当离焦量为0mm时,焊缝背部出现了较为严重的烧损变色,并且在焊缝两侧产生了飞溅。而随着离焦量降低到-4 mm,烧损变色情况得到改善。结论 激光功率和芯环比对焊接接头成形的影响较为显著。得到了成形良好的焊接接头,且在激光功率为4 700 W、焊接速度为150 mm/min、芯环比为65%、离焦量为-2 mm的焊接参数下,1.4 mm厚2 000 MPa级热成...     

钛合金窄间隙激光填丝焊接工艺及接头组织性能分析

采用自主研发的Ti-Al-V-Mo系钛合金药芯焊丝为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接工艺实验,研究激光功率、摆动参数、焊接速度和送丝速度等工艺参数对焊缝成形的影响规律;借助高速摄像系统研究焊接过程羽辉及等离子体特性,并对获得的焊接接头组织性能进行分析。研究结果表明：采用激光功率4.0 kW、圆形摆动模式、摆动频率100 Hz、摆幅2 mm、焊接速度0.42 m/min、送丝速度0.6 m/min的工艺参数组合下得到的焊缝成形良好,无明显外观缺陷;当焊丝末端与液态熔池接触距离为0 mm时,过渡方式为液桥过渡,可以实现焊丝熔化金属向熔池的稳定、有序过渡;该焊接工艺获得的20 mm厚TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接头组织性能良好。     

2 kW半导体激光焊接铝合金工艺研究

为实现半导体激光器对铝合金的焊接,将2 kW半导体激光器的光束进行整形,提高光束质量,光束亮度达到412.00 MW/cm².sterad,比整形前的光束亮度增加了7倍。然后采用整形的半导体激光器对1 mm厚度的6063铝合金进行拼接焊接实验,通过对焊接工艺参数激光功率、焊接速度、离焦量进行正交优化实验,焊缝接头最大抗拉强度为172.3 MPa,达到母材的85%,实现了半导体激光对铝合金的激光焊接目标。     

超薄铝合金胶粘接及激光焊接工艺研究

目的为了解决厚度为0.05 mm的铝合金在激光焊接过程中,材料发生变形导致的焊穿或者虚焊问题。方法采用在下层铝合金材料表面均匀涂覆粘胶剂,将上下2层铝合金材料进行预固定,然后采用激光焊接,形成焊缝。通过控制涂覆粘胶剂的次数,得到胶层厚度为11.2μm,对涂覆粘胶剂的铝合金进行激光焊接实验。结果当激光平均功率为150W,焊接速度为100mm/s,离焦量为2mm时,焊缝剪切强度最大,为124 MPa,达到母材剪切强度的82%。结论通过粘胶剂预固定后,在激光加热过程中,可以很好地克服材料的变形,让上下材料形成熔池,熔池冷却凝固后熔合在一起形成焊缝,可以解决材料发生变形导致的焊穿或者虚焊问题。     

Study on fibre laser spot welding of TRIP980 steel

A 980 MPa transformation induced plasticity (TRIP) steel was fibre laser spot welded by different Argon (Ar) shielding conditions, laser power (1000 up to 2500 W) and defocusing distances (?8 up to +8 mm). The surface appearance, cross-section macrostructure, microstructure, hardness, tensile shear properties and fatigue properties of laser spot welds were evaluated. The results showed that the welds with Ar shielding had larger weld appearance and bonding sizes, better tensile shear properties compared with the welds without Ar shielding. With the increase in laser power, the laser welding mode changed from conduction to keyhole, which improved the bonding size and mechanical properties. The bonding size and mechanical properties increased in the order of defocusing distances of +8, ?8, +4, ?4 and 0 mm. During the fatigue tests of laser spot weld, the fusion zone pullout and sheet transverse fracture failure modes were observed.     

基于灰色关联分析激光熔覆Ni60A工艺参数优化

目的 针对激光熔覆Ni60A成形效率问题,研究工艺参数对单道熔覆效率和高宽比的影响规律,实现熔覆层工艺参数的预测与优化.方法 基于正交试验设计方法,采用信噪比对试验结果进行转换,并通过灰色关联分析多目标优化方法进行工艺参数优化.结果 最优工艺参数:激光功率为1900 W,扫描速度为8 mm/s,气流量为16 L/min...     

不锈钢与钛合金纳秒激光焊接工艺研究

目的 针对不锈钢与钛合金异种金属焊接时,容易产生间化合物,导致焊点拉力低的现象,通过纳秒激光焊接工艺来提高不锈钢与钛合金异种金属焊接的焊点拉力.方法 采用纳秒光纤激光器进行304不锈钢与TC4钛合金的焊接实验,通过激光运行螺旋线组成焊点,并对工艺参数进行正交试验,得到焊点拉力最大的工艺参数.结果 当激光功率为90 W,...     

Ta/Ni/Mo异种薄板激光熔钎焊正交试验探究

目的探究Ta/Mo异种薄板激光熔钎焊的最佳焊接工艺参数。方法设计正交试验方案,得出理论最优工艺参数。采用SL-08型Nd:YAG脉冲激光焊机对薄板完成焊接得到焊接接头;通过微机控制电子万能试验机测试焊接接头的抗拉强度;通过显微硬度计测量焊接接头显微硬度;通过OM测试方法观察焊缝组织。并通过焊接接头的性能对得出的最优工艺参数进行验证。结果在最佳焊接工艺参数下,接头的最大平均抗拉强度为230 MPa,接近Ta母材的抗拉强度,拉伸试样断裂发生在近Ta热影响区;焊缝表面连续,可看到清晰的鱼鳞纹,焊缝背面宽度均匀,焊缝成形良好;焊缝中心区域出现了针状共晶组织,热影响区的晶粒都呈现不同程度的长大现象;形成接头的焊缝区硬度最高,钼母材次之,钽母材最小。结论通过正交试验得出的最优工艺参数是准确的,Ta/Mo异种薄板最佳焊接工艺参数为:激光功率P为20.8 W(激光功率百分比为26%),脉宽T为5.5 ms,脉冲频率f为4.0 Hz。