脉冲宽度对超薄TiNi/不锈钢激光焊接头TiNi侧界面的影响

添加Ni做为填充材料是抑制TiNi/不锈钢异种材料激光焊接头裂纹从而实现其良好连接的方法之一,但填充金属Ni与母材TiNi合金的成分差异会形成界面区,焊接热输入对界面区的组织形貌有很大的影响,进而会影响整个接头的力学行为。本文在厚度为0.2mm的TiNi合金/321不锈钢异种材料激光微焊接时,预置Ni做为填充材料,获得了TiNi合金/Ni/321不锈钢激光焊接头,研究了激光脉冲宽度对焊接接头TiNi侧界面的影响。结果表明,不同脉冲宽度下,TiNi合金侧界面区均由宽度不等的TiNi共晶层和TiNi₃金属间化合物层组成;随着脉冲宽度的增加,TiNi共晶层平均宽度逐渐减小,TiNi₃金属间化合物层平均宽度逐渐增加;界面区显微硬度随脉冲宽度的增加逐渐升高。TiNi母材熔化量和Marangoni流动的改变是影响接头该侧界面区宽度及显微硬度的主要原因。     

不锈钢SUS 301L激光填丝搭接焊工艺

以接头形式0.6+2mm的不锈钢SUS 301L为对象,研究激光填丝焊激光功率、焊接速度、送丝速度3个主要工艺参数对焊缝成形、接头截面形貌及连接强度的影响规律。结果表明,随着激光功率的增加,焊缝熔深和熔宽增大,余高减小;随着焊接速度的增加,焊缝熔深、熔宽、余高均减小;随着送丝速度的增加,焊缝熔深和熔宽减小,余高增大。接头的最大拉力为14.43 k N,断裂在上层薄板母材中,焊缝强度大于母材。     

PLC控制激光焊接2524铝合金接头的组织研究

采用PLC控制激光焊接工艺参数对2524铝合金进行了焊接处理,研究了激光功率、焊接速度和送丝速度对2524铝合金焊接接头热裂纹倾向和显微组织的影响。结果表明,随着激光功率的增加,焊接接头的裂纹总数量呈现不断增加的趋势;焊缝中心为等轴树枝晶组织,而靠近熔合线附近为柱状晶组织,焊缝中心的平均晶粒尺寸和靠近熔合线附近的焊缝柱状晶间距均增大;随着焊接速度的增加,焊接接头的裂纹总数量不断增加,热裂纹倾向加大,且焊缝区域的熔宽和焊缝面积减小;随着送丝速度的增加,焊接接头的裂纹总数量降低。采用填充焊丝的焊接工艺后,焊缝的成形性相对自熔焊接更好,且焊缝面积明显增大。     

纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接研究进展

纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属的异质构件在轻量化现代装备中的应用日趋广泛,实现异质构件优质、高效、可靠的连接具有重要的学术意义和工程应用价值. 详细综述了异质接头激光连接原理和界面结合机制,以及连接界面结合强度增强方法和激光连接工艺对连接接头抗剪强度的影响. 通过增强机械结合和化学键结合,同时采用控制激光热输入、施加压力、填充树脂材料等措施抑制缺陷的产生,接头抗剪强度已可以满足工业应用对静载强度的要求. 同时展望了纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接技术的发展趋势.     

汽车用铝合金激光填丝焊接工艺

采用激光焊接方法,通过添加5087焊丝实现高强铝合金7075的焊接。结果表明,铝合金激光焊接接头裂纹数量随着激光功率和焊接速度增加而增加,随着填丝速度增加而减小。最佳工艺参数为:激光功率2.5 k W,焊接速度2 m/s,填丝速度2 m/s。激光功率过小或填丝速度过大时,铝合金接头表面成形性差。激光功率越高,或焊接速度越慢,接头焊缝晶粒尺寸越大。     

激光焊接参数对汽车用双相镀锌钢DP780焊接接头性能的影响

通过实验研究了激光功率、焊接速度对零间隙激光焊接汽车用双相镀锌钢D P780焊接接头性能的影响。焊接速度恒定时,焊接接头固化时间随着激光功率的增加而增加,大量锌蒸汽通过液态金属及气孔逸出,熔池内部锌蒸汽减少,焊缝内部孔隙度水平下降、气孔本身变小,焊接接头性能增加;激光功率恒定、焊接速度不同时,随着焊接速度的增加,焊接接头固化时间减小,锌蒸汽通过液态金属及气孔逸出的难度增加,大量锌蒸汽停留在焊接接头内部,造成焊件表面和焊接接头内部孔隙度增加,由于气孔的存在,工件机械强度减少,焊接接头的焊接性能随之变差。     

焊接工艺参数对钢/铌激光焊接头性能的影响

采用正交试验法分析了焊接工艺参数对钢/铌激光焊接头抗拉强度的影响规律.结果表明,接头抗拉强度随着焊接速度的增大而降低;随着激光束从铌侧向钢侧偏移,接头强度逐渐升高;激光功率对接头强度的影响不大.在3个焊接工艺参数中,偏束距离对接头强度的影响最大,焊接速度次之,激光功率的影响最小.采用低焊接速度、向钢侧偏束的焊接方法可以提高焊接接头的抗拉强度.焊缝区主要包括铌侧的IMC区,焊缝中心的树枝晶区与钢侧的树枝晶区三个特征区.其组织由大量的γ奥氏体相与一定量的Fe₂Nb相及少量的δ铁素体相组成.铁-铌金属间化合物的生成是降低接头强度的主要原因.     

CO_2激光焊接42CrMo钢齿轮轴

采用CO2激光焊接某轧机42CrMo齿轮轴,轴的壁厚达到9mm.研究了42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织,并对接头力学性能进行了分析.焊接后的齿轮轴表面平整,端面对接整齐,焊缝无缺陷,热影响区面积小,未造成齿根部分的软化,焊缝强度与齿轮轴基体强度相当.     

Laser welding of Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4 bulk metallic glass

采用激光焊接技术对Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体金属玻璃进行焊接试验,研究在激光焊接下不同工艺参量对焊接接头组织的影响,探讨了焊接热循环过程中焊缝和热影响区的晶化行为.结果表明,固定激光功率1200W,焊接速度从8m/min提高到30 m/min,均成功获得了无气孔和裂纹等缺陷的焊接接头.焊缝熔化区保持了非晶结构,热影响区则出现不连续的呈弧形分布的点状晶粒.随着焊接速度的提高,热影响区的晶粒尺寸逐渐减小.     

CFRP与不锈钢激光焊接气泡缺陷的研究

针对激光焊接碳纤维增强树脂基复合材料与金属过程中，焊接接头处易产生气泡的问题，以碳纤维增强树脂基复合材料与不锈钢为研究对象，仿真研究了激光功率、扫描速度、填充树脂对焊接接头附近温度场的演化规律，以得到有效控制气泡的工艺参数窗口。结果表明：激光扫描速度参数窗口范围随着激光功率的增加而增大，随着填充树脂熔点与气化点的温度差值增加而增大。因此，在高功率范围焊接过程的可控性和稳定性更好，低功率范围更需要精准控制激光扫描速度，以控制焊接接头处的气泡形成。     

球铁光纤激光-MIG复合焊接头的裂纹倾向与力学性能

以308L不锈钢焊丝作为填充材料,采用光纤激光-MIG电弧复合焊在5mm厚的球墨铸铁上进行焊接,重点关注了工艺参数对裂纹倾向的影响,获得了成形良好且无裂纹的焊接接头．结果表明,随着激光功率的减小和电弧电流的增加,接头熔合比减小,裂纹倾向降低．接头显微硬度和组织的分析结果表明,由熔合比带来的碳含量变化是影响裂纹倾向的直接原因．在厚度10mm的球墨铸铁试件上开X形坡口进行多层多道焊,所得焊接接头的强度和断后伸长率分别为母材的73％和20％,接头断裂机制为脆性断裂,半熔化区的莱氏体是造成断裂的原因．     

Be/Al/Be激光焊接接头显微组织分析

铝为过渡材料,运用激光焊接技术实现了铍与铍激光熔焊连接.采用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、微控电子万能试验压力机及微区X射线衍射仪(XRD)对焊接接头的显微组织、剪切断口形貌、力学性能及相结构进行了试验研究.结果表明,Be/Al/Be激光焊接接头为铝与铍形成类似复合材料的双相组织,接头抗剪强度介于铝和铍的抗剪强度之间,随着焊缝组织铍含量增加,接头抗剪强度呈上升趋势、焊接接头断裂形式由塑性断裂向脆性断裂转变、断口形貌由韧窝断口向准解理断口过渡,焊缝中的金属化合物是导致焊缝失效断裂的主要原因.     

大角度激光填丝双面焊碳钢车体T形接头工艺及性能研究北大核心

针对2.5 mm+3 mm的碳钢材料T形接头的激光填丝焊,采用ER50-G焊丝作为填充金属,对激光功率、光斑位置、离焦量、焊接速度和送丝速度等参数对焊缝成形的影响进行工艺试验,并对焊接接头的金相组织和硬度进行分析。结果表明:获得了优化的工艺参数,采用该参数焊接的接头成型良好,且硬化、软化倾向不明显;要保证该T形接头焊透,除需要保证一定熔深外,还需要有一定的熔宽;激光功率、光斑尺寸及光斑位置对焊缝质量影响较大。试验结果为激光填丝焊工艺的车体结构工程化应用提供技术支持。     

ABS塑料与Q235钢异种接头电阻点焊工艺与力学性能的研究

采用电阻点焊实现了ABS塑料与Q235钢异种材料的搭接连接,分析了工艺参数改变对接头成形与力学性能的影响及接头失效后的断口形貌。结果表明,随着焊接电流和焊接时间的增加,接头焊合面积逐渐增大,接头拉伸载荷也随之增大;电极压力改变时,接头拉伸载荷并未出现较大的变化趋势。热输入过大时接头成形质量变差,在搭接界面塑料被大量挤出;在接头界面塑料金属相互嵌合包覆形成了机械互锁结构。接头失效有界面撕裂和塑料母材拉断两种形式。     

阳极氧化对超声波焊接6063铝合金与PPS的影响

为实现铝合金与塑料的有效连接,采用磷酸阳极氧化工艺对6063铝合金表面进行预处理,使用超声波金属焊接机对6063铝合金与聚苯硫醚(PPS)进行焊接.结果 表明:未经处理的6063铝合金与PPS超声波焊接接头抗剪强度随着焊接时间、焊接压力的增加先增大后减小,当焊接压力和焊接时间分别为0.5 MPa和6s时,可获得最大抗剪...     

超声辅助激光连接金属与塑料试验分析

采用响应曲面设计方法RSM (Response Surface Methodology)对超声辅助激光焊接钛和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的参数进行优化,主要研究了激光功率、超声振幅和间歇性超声作用时间对接头强度,气泡缺陷及焊接过渡层厚度的影响. 并利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了超声波作用时间和振幅对连接界面有益化学键形成的影响. 结果表明,激光功率、超声振幅和超声作用时间对焊接强度的影响规律是相同的,即在达到最大值之后,随着参数值的增加而减小. 当激光功率为60 W时,超声波作用时间或超声波振幅的增大都会促进Ti-C键的生成,使焊接过渡层厚度增加. 试验还表明,当激光功率小于65 W时,辅助超声波的引入可以引起气泡流动,有效减小气泡缺陷.     

1Cr22Mn16N高氮钢激光焊接II.焊缝组织与性能

为了研究高氮钢激光焊接接头焊缝区组织、性能特性，利用CO2激光对1Cr22Mn16N高氮钢进行了焊接，研究了焊接热输入和保护气体组成对焊缝组织、性能的影响。结果表明，高氮钢激光焊接焊缝组织均为奥氏体和少量的占铁素体。当焊接热输入增大时，占铁素体的尺寸显著增大。高氮钢激光焊接接头均没有出现软化区。随着热输入的减小，焊缝区的平均硬度升高；随着保护气体中氮气比例增大，焊缝区的硬度增加。当热输入减小时，焊缝韧性上升，而保护气体的组成对焊缝冲击吸收功的影响不大。     

铝/钢金属超声波辅助激光熔钎焊组织及性能

采用Al-Si合金作为填充金属,在超声波辅助激光熔钎焊条件下,实现了铝/钢异种材料的连接。研究了超声振动对接头界面结构、焊缝金属的晶粒尺寸及力学性能的影响。不施加超声振动时,在焊缝与钢的界面热源中心处形成了三层总厚度范围为8.3～12.3 μm的金属间化合物,远离热源中心处金属间化合物厚度范围为1.5～2.6 μm,接头强度较低且断裂位于焊缝与钢的界面处。应用700 W超声振动后,填充金属对钢的润湿能力增加,焊缝晶粒尺寸由32 μm降低至19 μm,界面处金属间化合物为0.5～1.0 μm的连续薄层θ相。这些共同导致断裂改变至铝合金侧熔合线附近的焊缝中,接头强度是不施加超声振动时强度的1.6倍。     

Zr53.7Ni9.4Cu28.5AI8.4块体金属玻璃的激光焊接

采用激光焊接技术对Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体金属玻璃进行焊接试验,研究在激光焊接下不同工艺参量对焊接接头组织的影响,探讨了焊接热循环过程中焊缝和热影响区的晶化行为。结果表明,固定激光功率1 200 W,焊接速度从8 m/min提高到30 m/min,均成功获得了无气孔和裂纹等缺陷的焊接接头。焊缝熔化区保持了非晶结构,热影响区则出现不连续的呈弧形分布的点状晶粒。随着焊接速度的提高,热影响区的晶粒尺寸逐渐减小。     

保温时间对添加中间层的钢/Mg焊接接头显微组织和性能的影响

通过添加Cu箔中间层,采用两次焊接法连接不锈钢和镁合金,并对其焊接接头的剪切强度、显微硬度、显微组织进行了测试分析。结果表明,不锈钢-铜-镁扩散连接接头界面连接良好;焊接接头剪切强度随保温时间的增加先增加后减小,最大值达到45.2 MPa;金属间化合物显微硬度高于两侧Mg合金和Cu箔;随着保温时间的增加,金属间化合物层厚度增加。