A304不锈钢薄板激光焊工艺试验研究

研究利用激光焊接技术焊接A304不锈钢薄板的工艺.试验过程中,采用一系列激光焊参数焊接试板,然后将焊接接头制成金相试样,观察熔深、熔宽、热影响区的大小,比较连续激光和调制方波脉冲激光焊接不锈钢薄板的效果.     

薄板激光焊接温度场的数值研究

进行了薄板激光焊温度场的分析与数值模拟,在空间域上用加权余量法,时间域上用有限差分法离散,建立了有限元方程,并编制了相应的程序。在程序中考虑了材料热物性参数的温度相关性、熔化潜热以及对流辐射等对温度场的影响,为进一步分析应力应变场奠定了基础。最后对程序计算结果与实验结果作了比较,吻合较好。     

低碳钢薄板激光焊数值模拟及工艺

在试验基础上,考虑了材料导热系数、对流换热系数、热焓等参数随温度的变化,通过有限元软件ANSYS建立激光薄板焊接的热源模型,模拟激光焊焊接过程,研究其温度场分布。对比试验和模拟结果,得出其焊缝形状基本一致。同时分析焊接电流、脉宽、频率对熔池熔深、熔宽的影响,结果显示,熔深、熔宽与电流成正比,与脉宽和频率成反比。对焊缝组织进行研究,发现焊缝主要由珠光体和铁素体构成,材料性能满足焊接要求。     

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％。     

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。     

316不锈钢超薄板脉冲激光焊残余应力及变形

在超薄金属板焊接过程中,残余应力及变形对产品质量有重要影响.文中研究了316不锈钢超薄板（厚度为70 μm）脉冲激光焊接过程的残余应力和焊接变形.采用热-弹-塑性有限元法和半椭球移动热源模型,考虑模型的几何和材料非线性因素,采用顺序耦合的方法对超薄板结构的温度场、应力-应变场进行模拟.采用光纤激光器对70 μm的316不锈钢板进行焊接,用红外测温仪对特征点热循环进行测量,用激光位移传感器测量了焊接变形,用X射线衍射应力测试仪测试了残余应力.结果表明,温度场、残余应力、变形的模拟计算结果与试验结果吻合.     

激光薄板拼裁焊过程温度场和应力应变场的数值模拟

对激光薄板拼焊过程中的温度场和应力应变场有限元分析问题进行了研究。采用基于ANSYS大型通用有限元分析软件平台，使用其提供的APDL语言工具进行开发设计。从有限元分析过程中的建立计算模型、温度场分析及应力应变场分析3个紧密相关的方面，对薄板激光拼焊过程的数值模拟进行了讨论。     

不锈钢激光焊温度场的建模与仿真

利用有限元软件ANSYS对304不锈钢激光焊温度场的分布进行了动态模拟.分析了材料热物理参数的温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场的影响,建立了激光焊接组合体移动热源模型.针对激光焊接过程中高度非线性、光斑面积非常小的特点,采用了过渡单元建模及逐步加载和求解的措施.为了保证节点选取的精确程度,在加载过程中采用了余量控制法.仿真结果表明,模拟得到的焊缝形状与实际焊缝形状基本吻合;等温线呈椭圆形,在移动热源的前方等温线密集,温度梯度较大,热源后方的等温线较稀疏,温度梯度小;激光焊接时熔池表面附近的金属蒸气最高温度可达13 332℃.     

不锈钢薄板脉冲激光焊工艺气孔的产生机理及防止措施

采用不同的工艺参数对SUS304不锈钢薄板进行脉冲激光焊,使用金相显微镜和扫描电镜观察焊缝的金相组织、气孔形貌,并对接头进行拉伸试验和微观硬度测试。结果表明:不锈钢薄板激光脉冲焊一般不产生冶金气孔,不当的焊接工艺可能产生不规则的和圆锥形两种尺寸较大的工艺气孔,严重降低接头成形质量;适当提高脉冲频率和增大脉宽可以有效提高焊缝质量,当脉冲频率为14Hz,脉宽为3 ms时,焊缝气孔可基本消除。     

304不锈钢激光焊接工艺及数值模拟

采用激光自熔焊接技术对304不锈钢进行平板焊接试验,并通过对比分析微观组织和力学性能结果,得出最佳工艺参数为:P=2.6 kW、v=30 mm/s、Δf=+2 mm.通过金相组织表征、X射线荧光衍射和电子背散射衍射等分析方法得出焊接接头的焊缝组织由奥氏体和铁素体组成.依据最佳工艺参数选用大型通用有限元模拟软件ABAQU...     

基于计算机图像的304不锈钢激光焊接过程中的稳定性分析

采用激光焊接技术对304不锈钢板进行焊接,利用计算机对焊接过程中产生的等离子体图像进行处理,提取面积、高度等特征参数,并根据不锈钢试件的熔宽变化分析激光焊接过程的稳定性,寻找等离子体特征参数与焊接稳定性的关系。结果表明:根据等离子体图像的面积及高度变化和超过阈值区域的比例,可以准确判断激光焊接过程的稳定性。     

SS304不锈钢焊接热输入过程中温度及残余应力分析

结合高斯热源模型与圆柱热源模型,对SS304不锈钢在不同温度下的性能进行仿真和分析。在持续恒定的热输入情况下建立热源模型,通过仿真模拟焊接参数,分析焊接中温度和残余应力复杂的变化过程,得出材料在高温下的性能。     

不锈钢管板全位置脉冲TIG焊

采用深熔透全位置脉冲TIG多层焊技术对冷凝器不锈钢管板进行焊接.施焊中,把握合理的焊接顺序和焊接方向,运用小规范施焊,实行焊接与贴胀并举,能够获得较好的管板角焊缝焊接质量,延长冷凝器的使用寿命.     

不锈钢薄板激光对接焊有限元仿真分析

利用ANSYS软件热-结构耦合功能,对AISI202不锈钢薄板激光对接焊进行仿真分析.建立高斯热源模型.并通过APDL语言编写程序实现热源的移动加载,对焊接温度场进行动态模拟.最后进行残余应力场分析,得出残余应力的分布规律.试验测量结果与仿真结果对比表明,二者具有较好一致性.     

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。     

奥氏体304不锈钢钢管A-TIG焊接工艺研究

以Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管为研究对象,采用A-TIG焊(添加活性剂的钨极氩弧焊)进行对接焊接工艺试验,研究不同焊接起始点对焊缝成型的影响,并检测外观质量符合要求的焊件的性能和微观组织等。分析认为:采用A-TIG焊接工艺焊接Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管时,可在不开坡口、不填丝的情况下,实现一次性焊透,并达到单面焊双面成型的目的;焊缝组织为奥氏体+铁素体,其组织与未添加活性剂时的一致,但添加活性剂可明显改善组织性能;焊接接头的性能满足标准要求。     

304不锈钢钢管焊接断裂原因分析

通过超声波检验、化学成分分析、金相检验、硬度测试等方法对304不锈钢钢管焊接断裂原因进行了分析。结果表明:由于冷却较为缓慢,造成热影响区附近铬贫化,使焊缝热影响区碳化物沿晶界析出,造成的晶间腐蚀是304不锈钢钢管焊接断裂的主要原因。     

Analysis of Acoustic Emission Signals During Laser Spot Welding of SS304 Stainless Steel

In this article, an in-process monitoring scheme for a pulsed Nd:YAG laser spot welding (LSW) is presented. Acoustic emission (AE) was selected for the feedback signal, and the AE data during LSW were sampled and analyzed for varying process conditions such as laser power and pulse duration. In the analysis, possible AE generation sources such as melting and solidification mechanism during welding were investigated using both the time- and frequency-domain signal processings. The results, which show close relationships between LSW and AE signals, were adopted in the feature (input) selection of a back-propagation artificial neural network, to predict the weldability of stainless steel sheets. Processed outputs agree well with LSW experimental data, which confirms the usefulness of the proposed scheme.     

活性剂对低功率脉冲激光焊接不锈钢的影响

分别以TiO2、Cr2O3、B2O3、SiO2、CaF2为试验用活性剂.研究了它们对不锈钢1Cr18Ni9Ti低功率脉冲激光焊接的影响.结果表明,这些活性剂都能不同程度地增加焊缝熔深,其中B2O3和Cr2O3分别使熔深增加46%和31.7%,同时这两种活性剂还可以改善焊缝表面成形.在活性剂作用下,焊缝显微组织仍由柱状晶和等轴晶组成,但是这两种晶粒的区域会发生变化.活性剂增加焊缝熔深的机理不止一种,但都归结于增加了工件对激光的吸收率.     

铁道客车用SUS301L不锈钢非熔透型激光搭接焊工艺

针对不锈钢车体电阻点焊外观质量较差和密封性不良等问题,研究采用非熔透型激光搭接焊工艺进行不锈钢车体焊接,分析了激光焊接工艺参数(激光功率P、焊接速度v、离焦量F等)对搭接焊熔深和抗剪强度的影响规律.得出合理的激光搭接焊工艺参数为:P=2.0kW,v=22mm/s,F=0mm.激光焊接头剪切强度高于点焊接头,外墙板表面无焊接痕迹.