同轴型激光器焊后偏移的理论与实验研究

为了研究同轴型激光器激光焊接产生的焊后偏移(PWS),采用基于有限元热-结构耦合理论的分析方法,建立了同轴型激光器3束激光焊接模型,分析了激光焊接工艺参量对焊后偏移的影响规律,并进行了激光锤校正实验研究,获得了同轴型激光器激光焊接前后及校正后的耦合光功率值。结果表明,同轴型激光器的焊后偏移受到3个焊点功率分布和位置分布等因素的影响;耦合光功率在激光锤校正后整体呈上升趋势,最大耦合光功率可恢复至94%,有限元仿真分析对PWS的方向预测合理。这一结果对激光焊接同轴型激光器的生产具有一定的指导意义。     

镁合金激光焊的研究现状及发展趋势

镁合金具有质轻、环保等特性,被誉为21世纪绿色工程材料,在汽车、摩托车、航天航空等领域有着广泛的应用前景,但焊接问题已经成为制约其应用的关键。和其他熔焊方法相比,激光焊具有焊缝熔深大、接头性能优良等特点,是镁合金焊接的理想方法之一。目前,两类典型的工业激光器,即CO2和Nd…YAG激光器都已用于镁合金焊接的研究。系统分析了镁合金激光焊的工艺方法、焊接材料、接头性能(主要为力学性能与腐蚀性能)以及冶金缺陷(主要有气孔和裂纹),综述了近年来国内外镁合金激光焊接的研究现状,并对镁合金激光焊研究及应用的发展趋势进行了展望。     

高强铝合金的激光焊接头组织及力学性能

采用CO2激光器对高强铝合金2519-T87进行焊接,研究了其激光焊接头组织和力学性能特征,并与熔化极气体保护焊(MIG)焊接头的组织和力学性能进行了对比。实验结果表明,激光焊焊缝组织细小,晶界共晶相呈短棒状均匀分布,时效后焊缝中有大量细小θ′相均匀析出,且熔合线附近没有形成等轴晶区,而熔化极气体保护焊焊缝组织晶粒粗大,晶界共晶相呈长条网络状分布,时效后焊缝中的θ′相尺寸大,数量少,且分布不均匀,熔合线附近还存在一个较宽的等轴晶区。焊后时效激光焊接头抗拉强度可达到母材的74%,并且随着焊接速度的增加,接头抗拉强度随之增加,而熔化极气体保护焊焊接头抗拉强度仅仅只有母材的61%,且激光焊接头的热影响区(HAZ)中没有明显的软化区。     

7075-T6铝合金激光对接焊质量的超声波探伤测试与分析北大核心CSCD

采用Nd…YAG激光对7075-T6铝合金进行激光对接焊试验,利用超声波探伤仪对对接焊试块进行探伤并获得对接焊试块的波形图,并用经验波形分析方法对波形图进行分析,得到不同焊接工艺参数下典型的超声波回波特征,建立了激光对接焊工艺参数与回波特征的对应关系。试验结果表明:激光器电压、激光离焦量和焊接移动速度对铝合金对接焊焊缝质量有着重要的影响。分析超声波探伤回波的波形,获得了7075-T6铝合金激光对接焊的最佳工艺参数。该技术为焊缝质量检测提供了一种新方法。     

光纤激光器不锈钢薄片焊接工艺

主要介绍了运用光纤激光器对0.1mm厚度的不锈钢金属片进行激光拼焊的实验,分析了实验中激光功率、激光脉宽、焊接速度、激光频率对形成的熔池和焊接效果的影响,总结了激光薄片焊接的基本要素.     

Al-Mg系铝合金脉冲激光焊接性能影响因素分析

为了研究铝合金表面状态和焊接工艺方法对焊接接头性能的影响,采用Nd:YAG脉冲激光器对Al-Mg系铝合金激光焊接方法进行了理论分析和实验验证,得到了焊接接头性能实验结果.结果表明,原始表面和碱蚀表面处理的试样焊接过程不稳定,阳极氧化试样焊接中形成了稳定的小孔效应,焊接过程较稳定;阳极氧化、两面焊、填粉焊都能有效提高焊缝熔深和深宽比;试样阳极氧化、双面焊、填粉焊可使焊缝抗拉强度提高1倍以上,其中Al-0.05Si填粉焊提升效果最好;表面处理试样硬度都有所提高,磷酸阳极氧化提高效果最好.双面焊工艺使焊缝和熔合区硬度提高,填粉焊焊缝中心硬度很低但熔合区硬度提高明显,双面焊、填粉焊热影响区硬度低于单面焊.阳极氧化表面处理、双面焊工艺可以有效地改善Al-Mg铝合金的激光焊接性.     

10 mm船用钢MAG焊及激光电弧复合焊的对比研究

采用10 kW光纤激光器对厚度10 mm的AH36船用钢进行了激光电弧复合焊试验研究,并与同材料的MAG焊进行对比,分别从焊缝成型、焊缝截面形貌、焊接接头力学性能、样件焊接变形、效率以及成本等多方面进行分析.试验结果表明:选择适当的送丝速度,MAG焊及激光电弧复合焊可分别得到具有良好焊缝成型及截面形貌的焊缝,焊缝强度均...     

AISI304不锈钢箔振镜扫描激光微焊接工艺

振镜扫描激光微焊接是激光微焊接的发展方向。采用基模光纤激光器及振镜系统对厚度为100μm的AISI304不锈钢箔进行平板扫描焊接,对比研究了氩气保护与无气体保护时的激光微焊接工艺,建立了两种条件下激光微焊接的工艺窗口。结果表明:无气体保护时,激光微焊接会产生不稳定过渡区,其产生机理不是热导焊接模式和深熔焊接模式的交替出现,而是氧化导致的深熔焊接过程不稳定;气体保护可以避免不稳定过渡区的产生,并扩大焊接工艺窗口。     

金刚石锯片的激光焊接工艺参数试验研究

采用800W基模CO2激光器对金刚石锯片进行了激光焊接研究。试验并研究了激光功率、焊速、离焦量及偏移量等工艺参数对金刚石锯片的激光焊接质量的影响,获得了焊接的最佳工艺参数,焊缝深宽比约为2mm,焊接熔合深度约为1.2mm。激光焊接的金刚石锯片显著地提高了其结合强度及承载能力。     

大厚度不锈钢板的激光焊接

随着核电工业的发展,对厚板不锈钢的焊接要求越来越高,传统的弧焊方法效率低、变形大、组织粗大、抗核辐照性能差,难以满足使用要求.采用3500 W Slab及20 kW快轴流CO2激光器,研究了厚板万瓦级激光自熔焊接、窄间隙激光填丝焊接及激光-钨极氩弧焊(TIG)填丝复合焊接,实现了厚度超过10 mm的不锈钢对接焊,并对接头的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,激光焊接可以获得焊缝成型良好,无气孔、裂纹等缺陷的焊接接头;焊缝组织细小,热影响区窄,接头显微组织和力学性能优良.     

厚钢板的激光焊接实验研究

采用3kW横流CO2激光器对不同厚度的钢板进行焊接实验,研究了激光功率、焊接速度、离焦量以及侧吹气流量对焊接质量的影响,并对焊接样品进行显微硬度分析和力学性能测试.实验结果表明:通过选择合适的焊接参数,能得到较为理想的焊缝,且焊区的显微硬度和抗拉强度都较基体有所提高,同时通过一定的处理,焊区同样还具有较好的韧性.     

汽车板激光拼焊系统的研制

针对汽车板激光拼焊工艺特点,研制了激光自动焊接系统, 此系统由激光器、焊接机床和控制系统组成, 采用 IPG5000光纤激光器作为光源, 机械人上、下料, 切割原焊接组合技术, 柔性电磁铁定位、夹紧, 西门子 840D数控系统。解决了汽车板装夹、定位, 曲线、折线焊缝拼接、自动控制系统等关键技术。结果表明:此焊接系统光束质量好,性能稳定、可靠;可以焊接板厚0.5-3 mm, 长度小于 2 000 mm的直线、曲线、折线汽车板, 汽车拼焊板的焊接精度高, 焊缝质量好, 达到 ISO18001标准。     

高功率盘形激光器的工业应用

激光焊接已经成为工业激光器应用中发展最快的领域。新型高效激光光源,如降低每瓦成本的盘形激光器的发展可以使激光加工的效率大大提高。TKUMPF在几年前引入了盘形激光器,今天它已经成为市场上最可信赖的激光工具。盘形激光器卓越的光束质量和高达10kW的输出功率使其在汽车工业以及厚片焊接中（如重型建筑和造船业中）具有重要应用。本文综述了TRUMPF盘形激光器的最新发展以及在切割、焊接、遥感焊接和复合焊接等领域的应用,并介绍了盘形激光器在增加功率方面的发展前景以及在进一步提高生产力和经济发展中的重要作用。     

铝合金不等厚板的CO2激光拼焊及数值模拟

采用CO2激光器,在填加和不填加合金粉末两种条件下,进行了不等厚铝合金(5A02,5A06)薄板的激光拼焊,研究了影响焊接过程稳定性和焊缝成形性能的主要因素,并用有限元方法(FEA)对焊接过程的温度场和应力场进行数值模拟,分析了拼焊板的残余应力分布和变形特点.试验结果表明,镁含量较高的铝合金对激光束的吸收率高,因此达到稳定深熔焊的临界功率密度较低,容易获得稳定的深熔焊过程;填粉能提高铝合金对激光的吸收率,使激光焊接中等离子体更加稳定,使焊接过程更趋稳定,更易得到成形优良的焊缝.模拟结果表明,不等厚铝合金板激光拼焊的温度场不对称,不等厚板的残余应力场和应变场也分布不对称,薄板上残余拉应力范围比厚板大.薄板整体变形大于厚板且比厚板复杂.     

激光-电弧复合焊接工艺参量的研究进展

激光-电弧复合焊接足近几年在国际上得到迅速发展和廊用的焊接前沿新技术,是材料优质高效连接的最佳熔焊工艺.激光-电弧复合焊接结合了激光焊和电弧焊两种工艺,影响焊接过程的参量较多,而这些因素的设置对焊接过程的稳定性、焊接接头的质量都有重要影响.从激光器类型的选择、辅助电源类型的选择、焊接方向、激光离焦量、激光-电弧之间距离...     

脉冲Nd：YAG激光器在焊接中的应用

工业焊接应用的增长促进了焊接用激光器的发展。鉴于激光焊接具有快速、深穿透、可用焊料的品种多和较小焊点的优点，已广泛应用于医药、光子和电子工业领域，特别是需要对稀有材料的焊接和极精密零件线焊的场合，这些要求给Nd：YAG激光器的设计者和制造者提出了严峻的挑战。     

脉冲Nd∶YAG激光器在焊接中的应用

工业焊接应用的增长促进了焊接用激光器的发展.鉴于激光焊接具有快速、深穿透、可用焊料的品种多和较小焊点的优点,已广泛应用于医药、光子和电子工业领域,特别是需要对稀有材料的焊接和极精密零件线焊的场合,这些要求给Nd∶YAG激光器的设计者和制造者提出了严峻的挑战.     

激光封焊弹载高密度T/R组件的工艺参数与优化

将激光封焊的方法用于弹载高密度T/R组件,在对激光封焊时能量进行描述时,可以基于有限元仿真的手段确定其分布情况,并使用封焊试验处理T/R组件.构建硅铝材料的激光封焊有限元模型,并对其温度场和应力场进行计算.采用脉冲激光焊,可有效控制焊接线能量.在焊接中心处具有较小的焊接应力.高硅铝合金封装盒体的焊接热应力随着距焊缝中心...     

窄间隙条件下激光-电弧复合焊接稳定性研究

相对于当前的厚板焊接方法,激光-电弧复合焊接有很多优点。为了使激光-电弧复合焊接技术应用于厚板焊接,本文采用4 KW光纤激光器针对16 mm厚低碳钢板进行激光-电弧复合焊接打底焊接工艺研究,探究了坡口尺寸、电流值、速度等规范参数对激光-电弧打底焊接稳定性的影响,通过金相观查焊缝横截面形貌。结果表明:坡口尺寸、电流以及焊接速度是影响激光-电弧复合焊接过程稳定性的主要工艺规范。通过电弧电流等工艺规范的匹配,激光-电弧复合焊实现5 mm钝边,12°类Y型坡口的熔透打底焊接。     

集成电路超声压焊夹具

为大大发展我国的电子工业,迅速赶上世界先进水平,半导体集成电路制造正在采用塑料包装这项新工艺。而内引线焊接强度则成为提高产品质量和包装成品率的关键问题之一。目前,国内各厂多倾向于采用焊接强度较高的超声波压焊。但由于外引线框结构的特殊性,即引线脚细长且多,在焊接的超声波能量损失较大,往往造成虚焊甚至焊不上。因此,必须借助于一种专用的辅助夹具,以保证超声压焊有良好的可靠性和较高的焊接强度。