SPCC冷轧钢光纤激光拼焊工艺及焊缝组织研究

采用数控光纤激光焊接机,对1.2mm+2.5 mmSPCC冷轧板进行不等厚拼焊,研究了焦点位置、激光功率与焊接速度、保护气体等工艺参数对焊缝形成、熔深的影响,优化工艺参数可以获得深而窄、均匀美观的焊缝;焊后对焊接接头进行金相分析和拉伸、杯突试验.结果表明,热影响区组织细小、性能优良,焊缝冷却后出现错位马氏体和针状铁素体组织,提高了焊缝的硬度和韧性,拉伸断裂位置位于母材,表明焊接接头的力学性能优于母材.     

304不锈钢薄板激光焊搭接接头组织及性能

研究0.8 mm厚度304不锈钢薄板的搭接连续激光焊工艺,分析接头的显微组织和部分力学性能。与电阻缝焊接头进行比较,结果表明:激光焊成形良好,在适当的工艺规范下,激光焊和电阻缝焊的水压试验都可以达到8.0 MPa;激光焊的热影响区更窄并且焊缝中组织为奥氏体;较电阻缝焊焊缝呈更均匀、细小的柱状晶;两种焊接方法的拉伸剪切试验的断裂位置均位于母材。     

氩气流量对304不锈钢激光焊接接头组织性能的影响

使用ND:YAG激光焊接对板厚为1 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,利用金相显微镜、万能试验机等分析测试手段,研究了不同氩气流量对其焊接接头组织性能的影响。结果表明:以脉冲激光为加载热源在焊接电流170 A、脉宽13 ms、频率3 Hz、焊接速度50 mm/min、离焦量-1 mm、氩气流量11 L/min的焊接工艺参数下,焊接接头可获得最佳表面外观和综合力学性能。焊接接头近缝区主要是细小柱状晶体,焊缝中心区主要是细小的树枝晶和微量的胞状晶,氩气保护使焊缝中心区的等轴晶区增大;焊接接头抗拉强度均高于母材抗拉强度的85%;焊缝中心区显微硬度母材显微硬度热影响区显微硬度。     

中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊工艺与力学性能研究

采用激光-MIG复合焊工艺对中厚板6082铝合金进行焊接,焊接完成后,对焊缝进行了显微组织观察、硬度测试以及拉伸性能检测。结果表明,当激光功率为4.5 kW,焊接速度为1.2 m/min,离焦量为5 mm,送丝速度为8 m/min时,焊缝表面成形良好;焊缝熔合区显微组织均为等轴枝晶,晶粒较小,热影响区较窄,并且焊缝上部的组织相较于焊缝下部较为细小密集;焊接接头的热影响区硬度较母材和焊缝中心最高;焊缝的平均抗拉强度为251.9 MPa,接近于母材。     

激光填丝焊接超薄不锈钢工艺研究

对0.2 mm厚的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢薄板脉冲激光填丝焊相关的工艺参数对焊缝成形质量的影响进行了研究,分析了焊接接头的组织和力学性能,比较了填丝与非填丝两种情况下获得的焊缝成形质量。结果表明:激光填丝焊相对于非填丝焊有更好的焊缝成形质量;抗拉强度较非填丝焊接接头强度提高了3%,可达到母材抗拉强度的99%;在最佳焊接工艺参数下激光填丝焊接接头的显微组织是由焊缝中心区的等轴晶区和焊缝边缘细小的柱状晶区组成;采用激光填丝焊接超薄不锈钢可为解决非填丝焊焊接接头的凹陷问题提供参考。     

EDDQ级冷轧钢板脉冲激光焊工艺

采用固体脉冲激光作为焊接热源,对0.8mm厚的EDDQ级冷轧板DC06进行焊接,通过调整工艺参数对焊接接头表面形貌、力学性能和显微组织进行研究。结果表明,当电压260V、频率20Hz、脉宽10ms、焊接速度325mm/min时获得的焊接接头成形性能良好,力学性能优于母材;焊缝中心显微组织为细小铁素体和粒状贝氏体。     

0．2mm厚高强钢激光微焊接接头的组织性能

本文采用精密脉冲激光对厚度为0.2mm的高强钢进行焊接试验,利用光学显微镜、电子精密拉伸机等分析测试手段,研究了焊接工艺参数对接头组织与性能的影响。结果表明,以氩气为保护气体,在功率15W,脉宽1．6ms,脉冲频率6．5Hz的工艺参数下,以激光为热源可成功实现厚度0.2mm的高强钢的对接焊,焊缝成形良好,焊接接头显微组织由焊缝中心区的细小板条状马氏体组成,其接头性能抗拉强度高于母材。     

AZ61镁合金激光焊接接头的组织与性能

采用CO2激光焊接系统对AZ61镁合金材料进行焊接,研究两种不同焊接工艺条件下激光焊接接头的微观组织和化学成分的情况,并对焊接接头进行显微硬度测试和接头拉伸实验。结果表明:AZ61镁合金CO2激光焊接接头成形良好,焊缝区域晶粒明显细化,热影响区减小,焊缝区域主要由细小的-αMg相及(α Al12Mg17)等共晶体组成;焊缝的化学成分中铝含量明显高于母材,而镁含量则低于母材;合金成分铝的增加有利于焊缝区域晶粒细化和力学性能的提高。焊接接头区域的显微硬度和抗拉强度都高于母材,焊接接头具有良好的力学性能,说明CO2激光焊接是焊接AZ61镁合金材料的有效方法。     

Q235钢薄板激光焊接头微观组织与力学性能

为了探索光纤激光在焊接薄板低碳钢中的应用前景，文中采用光纤激光焊接系统分别对0.5 mm和1 mm厚Q235钢板进行了激光焊工艺试验，并对所得到的焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。通过调节激光功率、摆动频率等工艺参数，2种厚度的Q235钢板均可获得单面焊双面成形、无明显缺陷的焊接接头。厚0.5 mm板焊缝区主要由板条马氏体组成，硬度和抗拉强度均高于母材的，断后伸长率为33.1%,约为母材的79%;厚1 mm板焊缝区呈胞状树枝晶组织，主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成，硬度和抗拉强度均高于母材的，断后伸长率为34.5%,约为母材的75%。     

AZ31B镁合金CO_2激光焊接接头的组织与性能

以AZ31B变形镁合金为研究对象,采用GS-TFL-6kW高功率横流CO2激光器对其进行焊接,研究镁合金激光焊接的工艺特点。利用金相显微镜、扫描电镜、硬度仪、拉伸试验机测试焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,选择合理的焊接工艺参数,可以获得外观质量良好,热影响区不明显的焊接接头。焊缝狭窄,组织为细小等轴晶,焊缝区硬度高于母材硬度。部分焊缝内存在少许裂纹、氢气孔等缺陷;焊接过程中镁、锌蒸发较多,导致铝、锰等元素相对含量增加;扫描断口显示断裂方式为韧脆混合断裂,接头抗拉强度为175.2 N/mm2,为母材的83.6%。     

GTi70与TC4异种钛合金材料激光焊缝组织与性能分析

研究了GTi70与TC4异种钛合金材料激光焊接性能,通过接头常温、高温拉伸强度检测,焊缝组织XRD、OM、SEM检测分析,拉伸断口以及剪切断口形貌SEM分析,论证了异种材料的可焊性. 试验结果显示,异种材料接头常温拉伸强度高于GTi70母材,500,600和750 ℃高温拉伸强度高于TC4母材,焊缝拉伸断口、剪切断口均为韧性断裂,两种材料激光焊接性能良好. 脉冲激光焊缝组织更为细小,焊缝热影响区较窄,母材损伤小,焊缝强度与塑性优于连续激光焊缝.     

热成形硼钢激光焊接与电阻点焊接头性能对比研究

分别采用CO2激光焊接系统和中频伺服电阻点焊设备,对超高强度热成形硼钢进行了焊接试验,测试了接头的抗剪切强度和显微硬度,观察了焊缝显微组织。结果表明：两种焊接方式均能获得成形良好的焊接接头,焊缝组织基本为马氏体,显微硬度与母材相当,激光焊缝的马氏体组织明显更细化、抗剪切强度也更高。     

激光焊接热轧态1000MPa级高强钢焊接接头组织及性能

采用CO2激光焊接抗拉强度为1 000 MPa,厚度6 mm的热轧高强钢板,对焊接接头的显微组织、硬度、抗拉强度、抗冲击性能及断口形貌进行了研究。结果表明,焊缝组织以粗大的板条马氏体为主,有少量的下贝氏体组织;热影响区组织以细小的板条马氏体、粒状贝氏体及少量的残余奥氏体为主,其中回火区和不完全正火区,组织分布极不均匀,呈与母材相一致的细长带状分布,晶界处以细小的马氏体和贝氏体为主,割裂了组织的连续性;焊接接头的显微硬度值为母材焊缝热影响区,异于一般钢材的焊接,这与母材热轧态的组织特征密切相关,其中回火区和不完全正火区是焊接接头的软化区,由于组织粗大且生成了大量贝氏体的缘故;接头的拉伸和冲击性能与显微硬度的分布吻合较好,接头强度虽与母材等强,而塑性只有母材的一半,断裂部位位于热影响区回火区和不完全正火区,需通过改变焊接工艺或焊后回火处理来改善焊接接头的力学性能。     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。 创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。     

TiNi形状记忆合金片激光微焊接接头的组织性能

采用脉冲激光实现了0.2mm厚TiNi形状记忆合金的对接焊,研究了焊接接头的抗拉强度、断裂形貌、组织和相变过程。结果表明,脉冲激光能够实现薄片状TiNi形状记忆合金的良好对接焊,焊接接头的抗拉强度可达683MPa,为冷轧态母材的97%,断口形貌与母材相似,均为延性断裂。根据晶粒尺寸和显微组织的不同,接头可分为4个区。焊缝中心区为细小的等轴晶,而焊缝边缘为柱状晶组织。对焊接接头进行焊后退火处理后其相变过程与退火态TiNi形状记忆合金的接近。     

ST14钢与DP600冷轧双相钢激光拼焊工艺研究

采用500 W固体脉冲激光焊接系统对厚度均为1.5 mm的ST14钢和DP600冷轧双相钢进行了激光拼焊试验,研究不同激光焊接工艺下的焊接接头形貌,并对工艺优化后的焊接接头显微组织、静态拉伸进行测试。试验结果表明:当激光焊平均功率为370 W、焊接速度为300 mm/min、焊接电压为260 V时,激光拼焊板焊接接头表面形貌和横截面形貌满足激光焊焊缝质量评价标准要求,该焊接接头拉伸断口位于ST14一侧母材区,屈服强度和抗拉强度与ST14钢母材相当。随着脉冲频率的增加,焊缝的宽度、熔深和热影响区宽度增加。     

316L不锈钢薄板脉冲激光焊工艺参数及接头组织特征

研究了0．1 mm 316L不锈钢薄板脉冲激光焊工艺参数特征，分析了接头的组织和力学性能。结果表明：0．1mm 316L不锈钢薄板脉冲激光焊时适宜用小电流、大脉宽、高速度、高频率；焊缝中心为细小的等轴晶，边缘是细小的柱状晶；焊接接头的抗拉强度可达到母材的95％，伸长率可达到母材的85％。     

321不锈钢薄板激光微焊接接头组织性能研究

本文采用微型脉冲激光实现了0．3mm厚321不锈钢片的对接焊,通过正交优化设计对工艺参数进行了优化,利用光学显微镜,电子精密拉伸机等分析测试手段,研究了工艺参数对焊接接头微观形貌及组织的影响。结果表明,焊接接头获得最大抗拉强度的最优工艺参数是脉;中功率百分比为18、脉冲宽度为4ms、脉冲频率为2Hz,此时焊接接头的承载能力达到母材的98％。分析了功率密度对焊缝成形和力学性能的影响。承载能力较高的焊接接头其显微组织是由焊缝中心区的等轴晶和焊缝边缘粗大的柱状晶组成,并且焊接接头的显微硬度高于母材。     

D406A钢的光纤激光-电弧复合焊接性能

对低合金超高强度钢(D406A)进行了光纤激光-电弧复合焊接,在最佳工艺参数条件下,研究了装配间隙对D406A焊接性能的影响.结果表明,装配间隙的最佳范围为0.6~1.0 mm.另外在最佳工艺条件下,对焊缝形状、焊接接头组织、硬度及力学性能进行了研究.结果表明,焊缝金属可以分为电弧区、激光-电弧复合区及激光区,并且激光区与电弧区相比组织细小;3个区域的硬度分布最高值均出现在热影响区(HAZ);经热处理后,焊接接头力学性能基本与母材相同.     

奥氏体不锈钢电子束焊接接头组织与性能研究

针对16 mm的304奥氏体不锈钢开展了电子束焊接研究,采用金相分析、扫描电镜、断口分析等测试方法对304不锈钢电子束焊接的焊缝形貌、组织、性能进行了研究。试验结果表明,采用电子束熔透焊接和散焦盖面工艺,可以获得性能优异的焊接接头。焊缝主要有细小的奥氏体、铁素体和少量均匀分布的渗碳体组成;熔合线上析出了大量的渗碳体,两侧组织尺寸形貌存在较大差别;热影响区组织形貌和母材相当,晶粒略有长大。焊缝在水平方向上显微硬度最高,与焊缝中奥氏体细小渗碳体分布均匀有关。焊接接头的抗拉强度达到632 MPa,为母材强度(650 MPa)的97%以上,焊缝和热影响区的冲击吸收功高于母材,表现出优于母材的良好韧性,断口表面发现大量韧窝聚集,这些表明焊缝具有良好的塑性。