超薄不锈钢激光精密缝焊工艺

以304超薄不锈钢片作为试验材料,使用YAG激光嚣进行精密缝焊试验,详细研究了脉冲能量、脉冲宽度、脉冲频率及离焦量的变化对焊缝成形的影响.此外,对激光脉冲宽度及脉冲频率对焊缝宽度的影响作了深入研究.试验结果表明:焊接电流为78 A,频率为10Hz,脉冲宽度1 ms,正离焦量2mm时,可对0.15mm超薄304不镑钢实现精密缝焊,得到光滑美观的焊缝;随着电流及脉宽的增加,焊缝宽度增大,并出现飞溅,最后试样被氧化烧穿;随着脉冲频率升高,焊点重叠率增加,焊缝宽度增大,并且越来越光滑,但试样的下表面逐渐出现氧化;对于薄板材料的焊接,正离焦比负离焦易得到光滑美观的焊缝.     

超薄紫铜激光焊接工艺研究

针对超薄紫铜片的激光焊接工艺进行研究,分析了激光工艺参数对超薄紫铜片焊接的影响.结果表明,在合适的工艺参数下,超薄紫铜片焊缝成形良好,焊接接头基本与母材等强.对于薄板激光焊接,脉冲工作电流和脉冲频率对焊接成形影响很大.     

不锈钢薄板激光焊接工艺研究

针对不锈钢薄板的激光焊接进行了研究,分析了激光工艺参数对超薄不锈钢板焊接质量的影响。结果表明,对于不锈钢薄板激光焊接,脉冲工作电流和脉冲宽度对焊缝成形影响很大。在合适的工艺参数下,超薄不锈钢薄板焊缝成形良好,焊接接头基本与母材等强。     

PMMA与304不锈钢激光焊接

研究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料与304不锈钢激光焊接热传导技术,采用正交试验法分析聚甲基丙烯酸甲酯和304不锈钢之间的焊接质量. 对焊接后的试样进行拉伸测试和切片试验,用能量密度定量判定焊接结果,分析多种焊接因素对抗拉强度和焊缝宽度的影响. 利用正交试验极差分析法对试验数据进行处理,获得透明聚甲基丙烯酸甲酯和304不锈钢之间激光热传导焊接的最佳焊接工艺参数. 结果表明,焊接因素对焊接强度的影响从大到小的顺序为焊接速度、脉冲宽度、保护气体流量、峰值功率、光斑直径和脉冲频率.     

小尺寸不锈钢片激光焊接技术的研究

研究了激光焊接时小尺寸工件因导热爱限所表现出的特点，着重分析了激光功率密度和焊点重叠率对焊缝形貌和气密性的影响，成功实现了小尺寸不锈钢片的气密性封接。为研究脉冲激光参数对小尺寸工件焊接成形质量的影响提供了基础。     

脉冲激光焊缝的焊点重叠率与凝固特征关系的研究

采用SW-500型Nd:YAG固体脉冲激光器对厚度1.0 mm的M170P汽车用薄钢板进行了焊接性试验。研究了脉冲激光工艺参数对焊缝表面脉冲激光焊点重叠率的影响,分析了焊缝的凝固特征。结果表明,焊缝表面脉冲激光焊点的重叠率主要受焊接速度和脉冲频率的影响,当脉冲激光焊点重叠率为70%左右时,焊缝具有良好的表面成形性。采用"适度熔透"模式形成的焊缝,其横向截面形状基本呈倒梯形,纵向截面的凝固特征线整体弯曲度较小,呈等距离分布;而采用"过度熔透"模式形成的焊缝,其横向截面形状呈双曲线形或梯形,纵向截面凝固特征线中间的弯曲度较大,类似鳞片状分布。     

脉冲激光焊接H62黄铜

为了能用波长为1.06μm的Nd:YAG激光器对高反射率的H62黄铜进行激光焊接,通过理论分析和试验验证,合理地设置脉冲激光的峰值功率、单脉冲能量、频率、脉宽、脉冲波形、焊接速度、离焦量等参数,成功地对H62黄铜进行了脉冲激光焊接.结果表明,在用HWLW-300A型激光焊接设备对两块厚度为x(mm)的H62黄铜进行对接焊时,选用单脉冲激光能量约为10.x(J/mm)左右,快速上升、缓慢下降的脉冲波形,在负离焦2mm的情况下,并使激光光斑直径d、脉冲激光频率f和焊接速度v之间满足f.d=(1.2～1.4).v时,能成功地进行激光焊接.     

316L不锈钢超薄板激光焊接工艺试验研究

厚度为0.1mm的超薄金属板在薄壁板式换热器、燃料电池极板等能源、制冷行业中应用广泛,激光焊接是这类零件主要的连接工艺。由于厚度仅有0.1 mm,传统的多模光纤激光光斑较大,热输入不够集中,会造成构件焊后变形过大,影响构件质量。本文通过单模与多模激光焊接0.1 mm厚316L不锈钢超薄板工艺对比试验,探究了单模激光器焊接316L不锈钢超薄板的可行性,以及单模激光焊接的优势。结果表明,单模光纤激光器在功率为40 W时便可以实现对316L不锈钢金属超薄板的有效连接,同时焊缝熔宽更窄,焊接变形量变小。     

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.     

铝合金脉冲YAG激光焊脉冲调制参数对焊缝形状参数的影响

以2mm厚LF3铝合金薄板为对象,研究了在平均功率和焊接速度不变时脉冲YAG激光焊脉冲调制参数(脉宽、频率及单脉冲能量)对热导焊缝形状参数(熔深、熔宽及深宽比)的影响规律,并结合脉冲激光焊间断作用的特征,引入"有效峰值功率密度"综合考虑焊接速度、频率、脉宽以及光斑大小对焊缝形状参数的影响.此外,还对脉冲激光焊所形成的特殊的层状焊缝形貌进行研究和分析.结果表明,焊缝形状参数受脉宽及峰值功率密度双重作用的影响.脉冲焊得到的焊缝呈现多层状形貌,层数随频率升高而增多.     

304不锈钢薄板储能缝焊工艺参数优化

对厚度为0.5 mm 304不锈钢进行了电容储能缝焊工艺试验,采用极差分析法研究分析了储能焊工艺参数电极压力、焊接速度、放电频率和充电电压对缝焊接头拉剪强度和熔核重叠量的影响。研究结果表明,影响焊接接头拉剪强度的最主要因素为放电频率,而影响熔核重叠量的最主要因素为焊接速度。综合拉剪强度和熔核重叠量得到最优工艺组合为:电极压力300 N,焊接速度0.45 m/min,放电频率25.0 Hz,充电电压1.05 kV。最优工艺组合下拉剪强度可达607.5 MPa,焊缝重叠量可达43.6%。     

脉冲参数对脉冲激光焊缝成形影响的析因试验研究

以304不锈钢薄板为研究对象,设计了双因素析因试验方案,研究了在焊接速度、离焦量和激光脉冲频率不变时,脉冲峰值功率和脉宽对不锈钢脉冲YAG激光焊缝熔深和熔宽的影响规律,并利用方差分析法研究了脉冲参数及其交互作用对焊缝成形质量的影响显著性。结果表明,激光脉冲峰值功率和脉宽对不锈钢激光焊缝的熔深和熔宽都具有非常显著的影响,其中,脉冲峰值功率的影响显著性要大于脉宽。脉冲峰值功率与脉宽的交互作用对焊缝熔宽的影响非常显著,而对焊缝熔深的影响为显著。     

镁合金脉冲激光焊接温度场的数值模拟

采用有限元分析软件Ansys对1.2 mm厚度的AZ31镁合金脉冲激光焊接过程进行模拟,通过分别改变激光的脉冲、频率及焊接速度,比较了参数变化对熔池截面形状的影响,确认了该厚度AZ31镁合金板的理想规范参数.研究结果表明:接头熔深随激光脉冲宽度和频率的降低而减小,随焊接速度的减小而增大.激光参数变化对熔池宽度的影响不大.     

热输入对超薄443铁素体不锈钢组织性能的影响

针对443铁索体不锈钢焊接接头存在粗晶组织与性能脆化等问题进行研究,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)分析了不同焊接方法焊后接头组织和性能的变化.采用钨极氩弧焊(TIG)、脉冲钨极氩弧焊(P-TIG)和脉冲激光焊(P-LBW)三种焊接方法进行焊接,分析了不同热输入对超薄443铁素体不锈钢焊接接头微观组织、拉伸性能和杯突性能的影响规律.结果表明,焊接热输入是影响该铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的重要因素,采用脉冲焊接方法来细化组织可以有效提高焊接接头综合性能.     

Ti6Al4V薄板脉冲激光拼焊焊缝成形及力学性能

为了改善钛合金薄板激光焊接过程中因工装误差或存在毛刺造成的焊穿、焊漏等缺陷,采用光纤激光器对1.2 mm厚的Ti6Al4V薄板进行脉冲激光焊接试验。分析脉冲频率、对接间隙及激光峰值功率3个工艺条件对焊缝成形的影响,针对外观成形较好的焊缝进行显微组织与力学性能测试,确定了适合Ti6Al4V薄板拼焊的最佳焊接工艺参数。结果表明,采用脉冲频率40 Hz,占空比60%,激光峰值功率2.0 kW,光斑直径0.7 mm,焊接速度1.8 m/min的脉冲激光焊接工艺可以获得质量优异的焊缝;焊缝由粗大的柱状β晶粒和针状α′相组成,热影响区形成了短针状α′相;随着峰值功率的增大,焊缝的显微硬度明显增大,抗拉强度逐渐减小。最优焊接工艺参数下的焊缝强度可以达到母材的98%,拉伸断口表面平整、规则,断面与拉伸轴线方向呈45°,断口含有大量韧窝。 创新点： (1)采用特定的脉冲波形配合大的光斑直径对Ti6Al4V薄板进行脉冲激光焊接试验,改善了焊缝成形质量。 (2)考虑了薄板对接时工装间隙的影响,并在试验前预留了间隙,探索出了Ti6Al4V薄板脉冲激光拼焊的最佳焊接工艺参数。     

GMAW-P工艺参数对TCS345不锈钢焊接接头缺口冲击韧度的影响

以TCS345铁素体不锈钢名义熔合线处的缺口冲击韧度为研究对象,采用一次回归正交试验,考察脉冲熔化极气体保护焊(pulse gas metal arc welding简称GMAW-P)脉冲工艺参数对名义熔合线处缺口冲击韧度的影响,分析脉冲电流、脉冲时间、脉冲频率、焊接速度及其交互作用对焊接接头名义熔合线缺口冲击韧度的影响规律.结果表明,TCS不锈钢焊接热影响区的组织为铁素体+马氏体.运用MATLAB优化函数对焊接工艺参数进行优化,优化结果为脉冲电流450A、脉冲时间2.3ms、脉冲频率250Hz、焊接速度500mm/min.     

镁合金脉冲激光焊接温度场的数值模拟

本文采用有限元分析软件Ansys对1．2mm厚度的AZ31镁合金脉冲激光焊接过程进行模拟,通过分别改变激光的脉冲、频率及焊接速度,比较了参数变化对熔池截面形状的影响,确认了该厚度AZ31镁合金板的理想规范参数。研究结果表明：接头熔深随激光脉冲宽度和频率的降低而减小,随焊接速度的减小而增大。激光参数变化对熔池宽度的影响不大。     

搭接率对 AISI 202 焊接接头激光冲击应力分布的影响

目的 研究光斑搭接率对激光冲击处理后残余应力分布的影响。 方法 采用不同的光斑搭接率对 AISI202 不锈钢焊接接头进行激光冲击处理,利用 X 射线衍射法测定激光冲击强化后的残余应力。结果 随着光斑搭接率的增加, 残余应力场得到增强, 并且应力分布更加均匀。 搭接率由 50% 增加到80% ,平均横向残余压应力增加了 20% ,波动减少了 30% ;平均纵向残余压应力增加了 30% ,波动减少了13% 。 结论 提高光斑搭接率可以优化激光冲击处理后焊接接头的应力分布。     

超薄不锈钢片微激光焊接的焊缝成形

采用微型脉冲激光实现了0.2 mm厚321不锈钢片的对接焊,研究了脉冲频率、脉冲宽度和脉冲功率等工艺参数对焊缝成形的影响规律.结果表明,0.2 mm厚321不锈钢片的微激光对接焊容易在焊缝处产生烧穿,在收弧处形成较深的弧坑.在其它工艺参数固定不变时,减小脉冲频率和脉冲宽度均可以减少或避免焊缝的烧穿,改善焊缝成形;减小脉冲功率有利于避免焊缝收弧处较深弧坑的形成,但脉冲功率过小会导致未焊合.当脉冲功率分数为12%时,脉冲频率在较宽的范围内变化都能获得成形良好、无缺陷的焊接接头.焊缝组织由中心部位的等轴晶和边缘细小的柱状晶组成,在焊缝和母材的交界处几乎不存在焊接热影响区.     

0.1 mm不锈钢激光密封焊接工艺

针对0.1 mm不锈钢电池壳的密封焊接,采用纳秒激光器进行焊接试验。通过对焊接工艺参数:平均功率、焊接速度及激光频率三因素进行正交试验,并对焊缝进行抗拉强度测试,结果表明,对焊缝抗拉强度影响最大的参数是平均功率,其次为焊接速度,最次为激光频率。经过密封性测试,当激光功率为60 W时,产品均满足密封性要求。对焊缝进行了盐雾试验,试验结果表明,当使用氮气作为保护气体时,焊缝表面外观未发生氧化,盐雾试验后焊缝未生锈。