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.     

激光深熔焊接光致等离子体的控制

激光深熔焊接过程中，光致等离子体对激光能量有显著的屏蔽作用，严重影响了焊接质量，因此，对等离子体的控制技术成为研究的热点。本文在简要介绍等离子体形成、分类的基础上，系统归纳了国内外几种控制等离子体的方法，并对这几种方法进行了比较。其中，详细介绍了真空焊接法。     

激光焊接声信号与熔深的相关性

激光焊接过程伴随着强烈的声信号,这些声信号中包含焊接过程的重要信息,反映了焊缝质量.以平板激光堆焊为研究对象,详细地分析了焊接过程声信号的特征.研究发现,声信号的强度和功率频谱分布与焊缝熔深具有良好的对应关系.声信号功率频谱主要集中在2～10kHz之间,并且具有明显的谱线族.随焊缝熔深的减小,声信号强度减弱,并且声信号频谱族由相对集中单一向分散多族化变化.以激光焊接过程产生的声信号特征作为传感信息,采用人工神经网络技术建立了声信号与焊缝熔深之间的关系模型.结果表明,该模型能够根据声信号特征定量地检测焊缝的熔深,为激光非熔透焊接熔深的实时检测提供一种有效的手段.     

电场提高激光-TIG复合焊熔深的机制

通过对比电场对单激光和单TIG焊接电弧在镁合金板材上堆焊熔深的影响,分析了外加电场对激光-TIG复合焊熔深的影响机制.同时通过研究在不同激光功率、不同TIG电流强度下电场的作用效果,对该机制进行了验证.结果表明,外加电场对激光-TIG复合焊熔深的作用是通过对激光小孔内等离子中带电粒子运动的控制来实现的.外加电场使小孔内电子向小孔底部运动时,可以增加焊接熔深;激光功率越大,外加电场增加熔深效果越明显;增大TIG焊接电流,削弱外加电场对熔深的增加作用.     

利用光致等离子体声信号监测激光焊缝的熔透性

介绍了CO2 激光深熔焊接时 ,利用光致等离子体声信号来监测焊缝熔透性的一种方法。文中通过试验研究 ,获得了焊缝熔透性变化时 ,光致等离子体声信号的变化规律 ,从而建立了一种可正面监测焊缝熔透性的方法     

CO2激光深熔焊缝影响因素

系统地介绍了影响CO2激光深熔焊焊缝成形的各种因素,指出影响焊缝成形的主要因素有:激光光束参数和焊接工艺参数以及保护气体物理参数等,重点讲述了在生产实践过程中,解决激光焊机焊接质量存在缺陷问题时的分析过程和方法。     

激光深熔焊接热源模型的研究进展

综述了激光深熔焊接热源模型的研究现状与进展.介绍了三种解析解热源模型.重点论述了数值解热源模型的发展过程,分析了其优点与局限性.     

激光焊接典型熔透状态信号特征分析及其识别

应用自行研制的多通道信号传感系统,实时采集可听声、蓝紫光以及红外辐射等三路信号.设计了楔形板焊接和阶梯板焊接两组试验,并采用RMS平滑、STFT分析和特征频段信号提取等手段分析信号.结果表明,可听声和蓝紫光信号RMS值和2 000～3 500 Hz频段信号幅值,在过熔透时极低,在完全熔透时很高,在未熔透时介于两者之间,三种熔透状态分界线明显,不稳定熔透时,三路信号波动较大,信号值比完全熔透时略低.可最终实现四种熔透状态的识别.     

K418与42CrMo异种金属激光深熔焊接

研究了连续波Nd:YAG激光焊接功率、速度、离焦量和侧吹保护气流量对激光深熔焊接K418与42CrMo异种金属焊缝形貌、焊缝熔深的影响,讨论了焊缝区热裂纹产生机制.结果表明,额定功率为3 kW的Nd:YAG激光深熔焊接K418与42CrMo异种金属,由于它们的物理化学性质的差异,焊缝靠近42CrMo侧易出现未熔合;激光光斑向42CrMo侧偏移可以减少焊缝靠近42CrMo侧未熔合量;通过优化侧吹保护气流量和离焦量可以增加熔深.由于K418液态金属的流动性差,导致焊缝靠近K418侧对流传热不充分,使焊缝靠近K418侧熔合线呈现锯齿形.焊缝区热裂纹的产生主要是由于焊缝区元素偏析形成的低熔物导致.     

L135硬质合金与高速钢的激光熔焊

通过对Ｌ１３５硬质合金与高速钢激光熔焊物理机理的探讨，研究了焊后两种材料的结构变化，等离子体效应地焊接质量的影响，给出良好冶金结合的异种材料焊接结果。     

激光焊接技术的应用研究进展与分析

激光焊接技术因具有热影响区小、质量稳定、焊接变形小、自动化程度高以及可焊接难焊材料等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶、石油石化、轨道交通等工业领域,并得到广泛的关注.在大量研究国内外有关激光焊接技术相关文献报道的基础上,针对近期激光加工领域中研究比较广泛的几种激光焊接技术的研究进展和应用情况进行了全面概述,主...     

等离子、激光堆焊修复实验比较

堆焊作为一门传统高效的表面工程技术,近年来有了许多新发展,在国内石化和冶金行业大型重要设备的修复或零部件的强化中得到了广泛应用.通过在特定材料基体上进行等离子和激光两种方式的堆焊修复实验,并对两种堆焊层和基体进行金相分析以及硬度和拉伸的测试比较,得出在特定基体上堆焊的有效方式.     

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.     

焊接温度场的实时检测及熔透闭环控制

图像比色法是在普通的比色测温方法的基础上发展起来的新的温度场检测方法,它具有对检测距离,目标材料及发射率依赖性小等特点,本文介绍使用图像比色法进行焊接温度场检测的系统构成和基本原理,实时地获得了焊接温度场全面信息,从中得到焊接方向及横断面方向上的温度分布,从而获得热循环参数信息,利用这些信息进行了等温线宽度闭环控制,试验结果表明：温度场实时检测速度快（０．５ｓ之内／场）等温线宽度闭环动态响应品质好     

TC4钛合金CO2激光深熔焊接头非线性损伤研究

针对TC4钛合金CO2激光深熔焊接接头具有组织性能非线性大梯度特征,并对其塑性损伤行为产生影响的科学问题,采用多试样拉伸试验法研究其非线性塑性损伤行为,提出采用金相法检测的微孔洞体积分数以表征塑性损伤程度。结果表明:TC4钛合金激光深熔焊接头的塑性损伤过程表现为微孔洞的产生与聚合;微孔洞体积分数沿焊接接头从焊缝、热影响区(HAZ)至母材呈非线性分布;激光焊接接头的焊缝、HAZ和母材的微孔洞长大规律和施加应力与显微组织有关,在应力较小时,粗大的晶粒尺寸使得焊缝损伤大于HAZ损伤,而在应力较大时,晶内微孔洞使得HAZ损伤大于焊缝;而且随着施加应力的增大,HAZ中的微孔洞体积分数增长速度比焊缝快。     

脉冲等离子弧焊机及控制电路研究

介绍一种新型脉冲等离子弧焊机及控制电路。生产实践证明,该焊机用于薄板焊接,有其独特的优点。     

固定电弧等离子弧焊接热传导的数值计算

针对固定电弧等离子弧焊接过程建立了二维稳态热传导模型 ,在模型中考虑了工件表面与周围环境换热及辐射散热对整个焊接热过程的影响 ,并且将焊接电流在流经工件时产生的焦耳热作为热能方程的源项进行计算。针对所建立的模型 ,采用大型商业软件PHOENICS(Parabolichyperbolicorellipticnumericalintegrationcodeseries)对工件中的温度场以及电流密度的分布进行了计算。采用该软件对焊接热过程进行数值模拟 ,可以很方便地对求解变量和边界条件进行操作 ,显著提高了效率。比较结果显示 ,计算结果与实际测量结果吻合良好