激光工艺参数对PC/Cu/PC焊接性能及残余应力影响

实现聚碳酸酯(PC)材料高品质焊接是拓展其工程应用的重要方向. 焊接件残余应力聚集的位置易产生变形、裂纹等缺陷,使用过程中进而会形成应力腐蚀,导致强度降低,缩短焊接件的使用寿命. 为了实现PC材料的高质量焊接,提出了以表面涂有碳黑的铜膜为激光吸收材料的透射焊接新方法,并探究了不同激光工艺参数(激光功率和焊接速度)对焊接性能、铜膜变形量及残余应力的影响规律. 结果表明,随着激光功率和焊接速度的增大,焊缝抗剪强度和铜膜变形量均先增大后减小;焊缝宽度与激光功率成正比,与焊接速度成反比;残余应力与激光功率成正比,与焊接速度成反比;且发现铜膜变形在一定程度上有利于提高焊接性能和减小残余应力.     

工艺参数对激光透射焊接聚碳酸酯影响

利用激光透射焊接技术对聚碳酸酯（PC）塑料进行焊接,通过正交试验法研究了激光功率、焊接速度、碳黑含量对焊接强度和焊接质量的影响.探讨了热输入对焊接强度的影响,通过对焊缝显微形貌分析,进一步研究了炭黑含量对焊接质量的影响.结果表明,对PC材料来说,激光功率是首要影响因素,其次是焊接速度,最后是碳黑含量.最佳的焊接工艺参数为激光功率40 W,焊接速度40 mm/s,含碳量0.1%.热输入对焊接质量有较大影响,热输入在0.5～1.3 J/mm可得到较好强度的焊件.     

焊接工艺参数对铝/铝激光焊焊缝形貌及力学性能的影响

针对汽车动力电池极耳焊接问题,采用单一控制变量法研究了激光功率和焊接速度对汽车动力电池铝极耳和铝汇流排焊缝表面形貌和截面形貌的影响,并对不同焊接工艺参数下焊缝的硬度和抗剪切力进行了测量,研究焊接工艺参数对焊缝力学性能的影响,确定最优焊接工艺参数。研究结果表明,激光功率和焊接速度的增加均会导致鱼鳞纹逐渐模糊,截面气孔的数量和大小先上升后降低,抗剪切力先上升后下降;激光功率与硬度呈负相关关系,焊接速度与硬度呈正相关关系;激光功率为650 W,焊接速度为55 mm/s时焊缝质量最好,鱼鳞纹现象明显,焊缝中心硬度约36 HV,抗剪切力765.41 N。该研究对汽车动力电池铝极耳和铝汇流排的焊接工艺优化具有实际指导意义。     

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.     

Ti-6Al-4V钛合金板材焊接工艺优化

采用电子自动化激光焊接的方法,研究了不同焊接功率和焊接速度对Ti-6Al-4V钛合金板材的焊接成形性、显微组织和力学性能的影响。结果表明,当激光功率或焊接速度相同时,焊缝熔宽、焊缝背面宽度及焊缝横截面积都会随着激光功率与焊接速度的增大而增大;焊接接头抗拉强度受焊缝成形的影响大于焊缝显微组织的影响,接头的抗拉强度与咬边锐度呈反比。     

镀锌钢板的激光焊接工艺与接头力学性能研究

对DP780镀锌钢板进行激光对接焊接,研究了其焊接工艺参数变化对接头力学性能的影响。结果表明,激光功率越大或焊接速率越小时,热输入量越大,焊缝深度和宽度越大。焊缝和热影响区显微硬度高于母材,达到450~475HV。随着激光功率或焊接速率的增大,接头抗拉强度、屈服强度和伸长率先增大后减小。激光功率为1.4 kW、焊接速率为0.9 m/min时,抗拉强度为933.5 MPa,屈服强度为671.5 MPa,伸长率为13.1%。     

激光-MIG复合焊接参数的优化与选择

在激光-电弧复合焊接中，两种热源的集成导致工艺参数的调节更为复杂，如何根据实际需求来选择工艺参数一直是困扰该工艺的主要问题。对此，采用4mm厚Q235钢板进行了CO2激光-MIG（metal inert gas）复合焊接研究，探讨了激光功率、电弧电流对最大焊接速度的影响及其和接头间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明：激光功率的增加更有利于最大焊接速度的提高，只有合理的工艺参数组合才能取得良好的焊缝成形。由此提出了CO2激光一MIG复合焊工艺参数的优化与选择方案。     

碳纤维增强复合材料与6061铝合金激光连接仿真

为研究碳纤维增强复合材料和铝合金搭接激光焊接过程的温度变化规律，文中以6061铝合金和碳纤维增强尼龙66复合材料(CF/PA66)为研究对象，建立了基于热传导的有限元模型，使用SYSWELD软件对两种材料搭接激光焊接过程进行数值模拟，并通过试验验证了模型的准确性；在此基础上研究了激光功率、焊接速度、搭接宽度、冷却条件、工装导热条件对接头温度场的影响规律；研究发现，CF/PA66树脂熔化区域随着激光功率的增大而增加，随冷却速度的增大而减小，同种工艺参数下材料搭接尺寸对界面树脂最大熔化宽度无影响，水冷条件能够显著降低CF/PA66树脂熔化量，导热材料热导率越大，对PA66树脂熔化量的降低作用越显著.     

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.     

工艺参数对激光扫描焊接接头形貌及性能的影响

为获得高质量镀锌板焊接接头,采用激光扫描焊接方法对1.5 mm厚DP 780镀锌板进行搭接焊,研究激光功率、焊接速度对焊接接头的焊缝成形、显微组织及力学性能的影响。结果表明,激光功率和焊接速度分别在2.5～3.0 kW,25～55 mm/s区间内可获得全熔透焊缝;增大焊接功率,有利于消除焊缝表面咬边,但造成焊缝表面内凹现象严重;全熔透焊接时,增大焊接速度可减少焊缝内凹程度。焊缝中心主要由粗大的板条状马氏体组成,热影响区主要由马氏体和铁素体组成,降低焊接功率或增大焊接速度均可使马氏体组织含量减少及尺寸减小、铁素体含量增加。显微硬度试验表明焊接接头出现软化区,解释了接头拉伸性能在焊接速度55～75 mm/s范围内出现增大现象。焊接功率3.0 kW,焊接速度45 mm/s工艺参数组合最合适。     

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。     

SiCW/6061Al铝基复合材料激光焊机理

采用脉扩光焊接方法对ＳｉＣＷ／６０６１Ａｌ复合材料进行焊接试验。研究了试件表面处理状态、保护气体、激光输出功率、焊接速度、激光脉冲频率等工艺参数对焊接质量的影响规律。试验结果表明,激光输出功率和焊接速度对焊缝的显微组织和焊接质量都有较大的影响,激光脉冲频率的变化对焊接质量有一定的影响,而试件表面的处理状态对焊接质量影响不大。同时发现,利用Ｎ气代替Ａｒ气也取得了较好的保护效果。利用扫描电镜和岸民镜对     

Nd:YAG激光+脉冲GMAW复合热源焊接参数对焊缝熔宽的影响

通过试验研究了Nd:YAG激光 脉冲GMAW复合热源焊接过程中焊接工艺参数对焊缝熔宽的影响.结果表明,复合热源焊缝熔宽随电弧功率和激光功率的增大而增大,随焊接速度的提高而减小,而光丝间距和离焦量对复合热源焊缝熔宽影响相对较小.复合热源焊缝熔宽远大于激光焊缝熔宽而仅稍大于脉冲GMAW焊缝熔宽,说明在复合热源焊接过程中脉冲GMAW决定焊缝熔宽,这主要是由于激光束加热区域远小于电弧加热区域造成的.试验结果的分析比较还表明,在激光 电弧复合热源焊接过程中激光功率的增大还极大地提高了焊接速度.     

电力设备用铝合金激光填丝焊接工艺研究

对电力设备用铝合金为研究对象,采用ER5356铝合金焊丝进行激光焊接试验,研究激光填丝焊接工艺参数对焊接成形、焊缝质量的影响.结果 表明:本研究中铝合金的激光焊接阈值功率为2.5 kW,随着焊接速度增大,焊缝区下塌量和下陷量逐步减少;在靠近母材侧的热影响区为向母材方向生长的柱状晶组织,呈明显的晶粒长大现象;填丝焊接头的...     

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。     

焊接工艺参数对镁合金CO2激光焊焊缝表面成形的影响

探讨了焊接工艺参数包括激光功率、焊接速度、正面和背面的保护气体流量对焊接工艺效果和接头成形的影响.结果表明,对AZ61和AZ31两种镁合金,激光功率的增大,焊缝正面和背面的熔宽都明显增大;而焊接速度的增大,焊缝正面和背面的熔宽明显减小.在同样的工艺参数情况下,AZ61的熔化效率比AZ31更高,获得的焊缝正面和背面熔宽更大.正面的保护气体流量大小对焊缝熔宽的影响较小,而背面保护气体流量对焊缝熔宽基本没有影响,但正面和背面气体流量主要影响到焊缝正反面的保护效果,影响到焊缝的表观.试验结果表明,在适当的工艺参数下,采用CO2激光焊接方法可以较好地实现不同厚度的AZ61和AZ31镁合金的焊接,而且焊缝成形良好,接头的力学性能优良.     

薄壁钻头激光焊接工艺参数及钢体材料的试验研究

本文根据激光焊接的工艺特点，探讨了薄壁钻头激光焊接过程中焊机输出功率和焊接速度之间的关系及其对焊缝抗弯强度和外观质量的影响，同时，对三种钻头钢体材质进行了优选试验。实验结果表明，有效输出功率在1500W-2500W范围内、焊缝线能量密度在50～100J／mm之间时，焊接效果最佳，焊缝抗弯强度值可达1900N／mm^2～2400N／mm^2，是该产品欧洲设计标准值的3～4倍；在相同焊接工艺参数条件下，三种试验钢体材料(20钢、20CrMc、28CrMc)中，28CrMo的激光焊接性能及其钢体强度最好。     

1420铝锂合金激光焊接工艺研究

对2.5 mm厚1420铝锂合金板材进行了YAG激光焊接,重点研究了YAG激光焊接工艺参数对焊缝成形的影响和接头的拉伸、疲劳性能及其影响因素.研究结果表明,焊接工艺参数中离焦量对焊缝成形的影响为抛物线趋势,存在最佳离焦量值;焊接速度对它的影响为直线下降趋势;激光功率对它的影响为直线上升趋势.热处理的影响较大,热处理后接头的抗拉强度有很大提高.     

动力电池壳体激光焊接工艺

针对动力电池壳、盖激光焊接试验,通过调整激光焊机脉宽、频率、峰值功率等工艺参数,验证不同参数对激光单点能量及焊接平均功率的影响,结合平均功率对焊缝熔深影响及不同熔深状态下与焊缝耐压强度的对应关系,进而优化激光焊接工艺参数,确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。     

激光焊接参数对冷作模具钢焊缝表面成形的影响

利用激光焊机在Cr13Mo1Si1V1冷作模具钢表面进行自熔焊接试验,探讨了脉冲激光焊接工艺参数对焊缝横断面形貌尺寸的影响.结果表明:随着激光脉冲能量的增大,焊缝熔深及表面宽度都明显增大;随着脉冲宽度的增大,熔深增长不明显,但表面宽度却明显减小;随着脉冲频率的提高,焊缝熔深及熔宽均减小;加大光斑直径会导致加热区域扩大,熔深减小.采用脉冲激光焊接该模具钢时,脉冲能量和光斑直径对熔深的影响较大;脉冲宽度对表面宽度的影响较明显;脉冲频率对焊缝横断面形貌尺寸的影响相对较小.