激光热处理对X80管线钢焊接接头疲劳性能的影响

利用CO2激光器对X80管线钢焊接接头进行表面热处理,通过拉伸疲劳对比试验,用罗卡提法求出激光热处理前后X80管线钢焊接接头的疲劳极限。采用扫描电镜和金相显微镜分析激光热处理前后X80管线钢焊接接头的组织与断口形貌,通过X射线衍射仪分析了激光热处理前后X80管线钢焊接接头的残余应力及残留奥氏体,并对激光热处理提高抗疲劳断裂机理进行了探讨。结果表明,激光热处理在试样表面形成强化层,使X80管线钢焊接接头疲劳强度由542 MPa提高到604 MPa,提高了11.4%;原始状态下试样疲劳裂纹源起始于试样表面,经激光热处理后试样疲劳裂纹源转移至次表层;残留奥氏体增加、强化层晶粒细化和残余压应力场是提高疲劳强度的主要机制。     

“2019激光热处理及增材制造培训班”圆满成功

正由全国热处理学会主办的"2019激光热处理及增材制造培训班"于2019年4月20-21日在杭州举办,来自全国12个省市)、自治区企业及大专院校的35名学员参加了本期培训,培训达到了预期目的,圆满成功。4月20日,培训班正式开课。首先,由浙江工业大学机械学院院长、全国热处理学会常务理事姚建华教授主讲"激光制造与增材制造研究热点与展望",他从激光发展的历史、激光制造的分类、激光制造行业的应用现状及发展前景等方面对激光制     

绿色热处理工艺-激光热处理

建立了激光热处理工艺的理论能耗计算公式,并以激光相变强化为例,用CO2激光器对30CrMnSiA钢进行热处理,激光功率1.55 kW, 扫描速度12 mm/s,光斑直径10 mm,可以使材料的平均疲劳寿命提高40%,CO2激光器的电光转化效率为26%,材料对激光的吸收效率为0.94.经计算,激光热处理能耗仅为传统热处理能耗的2.6%～15.6%.而一系列的研究也表明,经过激光热处理后材料的使用性能及寿命得到了显著的提高.     

激光热处理对S32101修复区组织和性能的影响

采用激光填丝焊方式对S32101双相不锈钢板进行增材修复,在激光功率为5 kW,光斑直径5 mm,焊接速度为8 mm/s,送丝速度为260 cm/min,保护气流量为30 L/min的工艺参数下得到成形良好的焊缝。用不同功率的激光对修复区进行焊后热处理,研究了不同功率下激光热处理对修复区组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,激光热处理后修复区的奥氏体晶粒明显细化,含量有一定的增加;修复区显微硬度有所下降,但仍高于母材;当热处理激光功率在0～3 kW时,其抗拉强度随激光功率的增加逐渐提高,到达4 kW时,抗拉强度有所降低,修复区拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌;通过测量修复区的TAFEL极化曲线,发现激光热处理后修复区的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低,表明激光热处理后修复区的耐腐蚀性能得到了提高。 创新点： (1)利用激光热处理的方法对S32101激光焊接修复区进行了焊后处理。 (2)分析了不同功率(0～4 kW)的激光热处理对修复区微观组织、力学性能、耐腐蚀性能的影响。 (3)激光热处理后S32101修复区的奥氏体含量有了一定的提升,力学性能和耐腐蚀性能得到了一定程度的改善。     

激光热处理对1Cr13井口用钢抗硫化物应力腐蚀性能的影响

对1Cr13井口用钢进行了表面激光热处理,通过慢应变速率拉伸试验研究了激光热处理对1Cr13钢在NACE饱和H2S溶液中应力腐蚀敏感性的影响,运用X射线衍射仪对比分析了激光热处理前后1Cr13井口用钢试件的残余应力及残留奥氏体,用扫描电镜和能谱分析仪研究了激光热处理前后其断口形貌和腐蚀产物的化学成分组成,分析了激光热处理对1Cr13井口用钢H2S应力腐蚀开裂的影响机理。结果表明:原始状态1Cr13钢在NACE饱和H2S溶液中为脆性断裂,激光热处理后断口由脆性向韧性转变;激光热处理后应力腐蚀敏感性指数由75%下降至69.4%,材料的屈服极限和强度极限有较大的提升。激光热处理后表层残留奥氏体含量增加,晶粒细化以及残余应力由处理前的拉应力变为处理后的压应力是抗应力腐蚀性能提高的主要机制。     

YAG激光热处理

述了ＹＡＧ激光热处理的特点。用ＹＡＧ激光热处理进行了一系列的试验研究,提出了网纹状及斜纹状激光热处理的最佳参数,为实际操作提供了参考     

激光热处理对X100管线钢摩擦磨损性能的影响

激光热处理可以改善高强管线钢的表面耐磨性，以避免产生管壁减薄、表面凹坑等缺陷。采用不同激光功率对X100管线钢板进行了激光热处理试验，并对激光热处理后的试样进行了干式滑动摩擦磨损试验。分析了激光热处理后试样的显微组织，研究了激光热处理对X100管线钢摩擦磨损性能的影响。结果表明，激光功率为1 000～1 400 W时，激光热处理可导致X100管线钢表面形成细小的马氏体组织，硬化层硬度相对母材大幅提升；激光热处理后试样的干式滑动摩擦系数小于母材；随着激光功率增大，激光硬化层的深度和平均硬度逐渐增大，失重率减小，耐摩擦磨损性能提升。     

硬质合金的激光热处理研究进展

硬质合金工具通常在极端恶劣的工况下使用,工具表面承受着复杂载荷和高温的破坏,而激光热处理是硬质合金表面强化的一种有效手段,因此研究硬质合金的激光热处理具有十分重要的意义。本文综述了硬质合金激光热处理的研究进展,首先介绍了激光热处理在硬质合金表面强化上的优势,其次总结了激光热处理参数对硬质合金表面的微观形貌、组织结构、物相结构、残余应力状况和机械性能的影响,并详细阐述了激光辐照对于硬质合金表面强化的作用机理。激光热处理工艺参数的不断优化以及表面微结构的创建对接触性能影响的深入研究,是今后研究工作的发展趋势。     

热处理工艺对45#钢激光焊接接头性能的影响

进行激光焊接接头的热处理实验,分析不同热处理工艺对45#钢激光焊接接头性能的影响。结果表明,45#钢激光焊接接头的最优热处理工艺为:热处理温度700℃、热处理时间10 min。在此热处理工艺下,45#钢激光焊接接头从焊缝中心到热影响区的组织过渡均匀,显微硬度显著降低且分布均匀,消除了焊接接头的软化区,提高了激光焊接接头的整体性能。     

激光局部热处理对5052-H32铝合金板材单向拉伸性能和成形性能的影响规律北大核心CSCD

针对5052-H32铝合金板材室温下成形性差的问题,采用激光快速加热的方式对板材进行局部热处理,首次开展了对激光局部热处理后板材全应变路径下的成形极限实验,研究激光局部热处理工艺对其成形性能的影响。单向拉伸实验结果表明:对5052-H32铝合金板材进行激光局部热处理能够起到显著的软化效果,抗拉强度和屈服强度分别降低17.6%和43.3%,断后伸长率提高117%。应变硬化指数n值随着热处理峰值温度的增加而增加。当传统退火热处理温度达到400℃、激光局部热处理峰值温度达到500℃时,轧制过程中产生的纤维状组织转变为再结晶组织,织构强度降低。H32态、传统退火热处理和激光局部热处理后板材的成形极限实验结果表明:经过激光局部热处理(400℃)后,全应变路径下的成形极限较H32态整体有所提高,极限平面应变FLC0值提高了39.1%,表明激光局部热处理,能够改变5052-H32铝合金板的力学性能,并有效提高其成形性。     

Effect of laser characteristics on the weld shape and properties of penetration laser weld of BT20 titanium alloy

The laser beam welding of BT20 titanium alloy was conducted to investigate the weld shape, microstructures and properties. The full penetration weld characteristics produced by CO2 laser and by YAG laser were compared. The results show that the full penetration weld of YAG laser welding closes to “X” shape, and weld of CO2 laser welding is “nail-head” shape.Those result from special heating mode of laser deep penetration welding. The tension strength of CO2 laser and YAG laser joints equal to that of the base metal, but the former has better ductility. All welds consist mainly of the acicular a phase and a few β phase in microstructure. The dendritic crystal of CO2 laser weld is a littlefiner than YAG laser weld. According theresearch CO2 laser is better than YAG laser for welding of BT20 titanium alloy.     

GMAW电弧对Nd:YAG激光传输的影响

针对脉冲过渡熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)电弧和短路过渡GMAW 电弧,通过保持 GMAW 电弧正常态,Nd:YAG 激光水平逐层、逐点扫描穿过脉冲电弧区域的试验方式,获得了Nd:YAG 激光穿过GMAW 电弧后的激光折射和散射结果.试验发现,波长为1.064μm的Nd:YAG激光穿过脉冲GMAW 电弧激光光斑会略微变小,并且不同电弧区域对激光的影响能力基本相同;激光穿过短路GMAW电弧后激光光斑也会略微变小,不同电弧区域对激光的影响也基本相同.结果表明,GMAW电弧可以近似看作各项同性的激光传输介质,还可以近似认为GMAW电弧对波长1.064μm的Nd:YAG激光是透明的.

Abstract：

By keeping gas metal arc welding(GMAW)arc normal position and Nd: YAG laser parallel crossing GMAW arc,refrangibility of GMAW arc to Nd: YAG laser was measured.The results indicate that when Nd:YAG laser crosses pulse GMAW arc,laser radius will decrease slightly.And the influence of pulse GMAW arc of different part to Nd : YAG is almost same.Similarly,when Nd: YAG laser crosses short-circuiting pulse GMAW arc,the radius of the laser will decrease slightly too.By considering this phenomenon from welding point of view,GMAW arc can be regarded as transparent substance and optic isotropy to Nd:YAG laser.     

GMAW电弧对激光传输影响的综合分析

针对Nd:YAG激光穿过GMAW电弧后,激光光斑会变小的现象,分别从GMAW电弧对Nd:YAG激光的吸收和折射两个角度进行了分析.结果表明,假设Nd:YAG激光状态改变全部由于GMAW电弧吸收现象造成时,脉冲GMAW电弧的吸收率为0.7%,短路GMAW电弧的吸收率为2.0%;假设Nd:YAG激光状态改变全部由于GMAW...     

高硅钢热轧卷板的YAG激光拼接新工艺研究

采用4kW的YAG固体激光器，利用激光切割—焊接—热处理组合工艺对Hi—B钢热轧卷板进行了试验研究，探索了在不同工艺参数条件下焊缝成形、接头力学性能的变化情况，得出了最佳工艺参数，解决了高牌号硅钢难焊的问题。     

国外激光熔覆设备

国外激光熔覆使用的激光器类型有CO2激光器、灯泵浦Nd:YAG激光器、二级管泵浦Nd；YAG激光器和二极管激光器，开发了多种合金材料供给设备，诸如同轴送粉系统，三料斗送粉系统，送丝系统等，使用众多种类的反射式、透射式和光纤传输的匀光光束处理系统，研制了熔覆过程激光束各参量、送粉率、粉末束流的浓度和温度分布以及熔池行为等的在线监控系统，从而保证了熔覆质量的稳定性和复重性。     

YAG激光与脉冲MIG复合焊接

研究了YAG(掺钕钇铝石榴石 ,Nd 3:Y3Al5O1 2 )激光与脉冲MIG电弧复合焊接铝合金的新工艺 ,设计制造了复合焊接机头 ,探讨了各种规范参数对焊缝成形的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明 ,在比较宽的参数范围内YAG激光 -脉冲MIG复合焊接铝合金焊缝成形美观 ,无气孔等缺陷 ,熔深与激光单独焊比增加 4倍 ,与脉冲MIG焊接比增加 1倍以上 ,焊速显著提高 ,是一种理想的焊接工艺。     

钛合金激光穿透焊的焊缝成形(Ⅰ)

在对钛合金激光穿透焊焊缝成形特征分析的基础上研究了激光焊主要工艺参数对焊缝成形的影响 ,同时对比研究了CO2 激光和YAG激光穿透焊时焊缝成形的差异。研究结果表明 ,在穿透焊条件下 ,CO2 激光和YAG激光焊接钛合金焊缝都具有钉形和近X形两种典型的截面形貌。焊缝成形与焊接热输入及激光功率密度有密切联系。随焊接热输入和激光功率密度的增大 ,焊缝截面由钉形向近X形转变。在采用同样工艺规范获得近X形焊缝成形时 ,YAG激光焊缝的对称度显著高于CO2 激光焊缝。通过调整激光功率、焊接速度和离焦量等激光焊工艺参数 ,可以对焊缝成形进行有效控制 ,提高焊接接头质量。     

激光雕刻技术的发展

概述了二氧化碳激光雕刻机的发展历史和现状，对CO0激光器与Nd：YAG激光器性能进行比较；介绍了新型激光雕刻技术——准分子激光雕刻的特性和加工特点。最后，总结三种激光雕刻技术各自的应用领域，指出了激光雕刻的研究方向。     

发动机汽缸YAG激光网纹状淬火

介绍了发动机汽缸经ＹＡＧ激光网纹状淬火的工艺特点。结果表明，采用ＹＡＧ激光网纹状淬火可在汽缸表面形成众多的、以激光淬火形成骨架的微油池，它有利于活塞环与气缸 间的润滑。