光纤激光及其复合焊接研究进展

综述了大功率光纤激光在综合使用成本、材料和工艺适应性等方面与 CO2激光和Nd:YAG激光的比较优势,光纤激光焊接时光致等离子体行为及其与入射光束的相互作用特点,以及光纤激光及其复合焊接技术在航空航天和石油管道建设方面的应用研究进展.结果表明,与 CO.激光和Nd:YAG激光相比,光纤激光综合使用成本低、材料和工艺适应...     

LY12铝合金蒙皮骨架结构激光填丝焊接工艺研究

对LY12铝合金蒙皮骨架结构进行碟片激光填丝焊接试验研究。结果表明:通过激光填丝焊,铝合金可以获得焊缝表面成形良好的接头。激光功率、光丝间距、离焦量是影响焊缝成形的主要因素,激光功率3500～4000 W、光丝间距0 mm、离焦量+5 mm、焊接速度1.5 m/min时焊缝成形最佳。保护气流量为15 L/min时,接头的抗拉强度为325MPa,达到母材强度的77%,拉伸试样断裂在热影响区靠近熔合线的位置。     

X80管线钢光纤激光-MAG复合焊接打底层组织及性能

采用光纤激光-熔化极活性气体保护焊(MAG)复合焊接进行X80管线钢6mm厚根部的打底焊接,以实现单面焊双面成形。对工艺规范参数优化后的焊接接头进行宏观成形分析和显微硬度、拉伸、冲击、弯曲等力学性能研究。在此基础上,重点研究了激光-MAG复合焊热循环对打底焊焊缝接头微观组织的影响。结果表明,在优化的工艺参数范围内,可获得成形良好、无缺陷的焊缝;焊缝截面呈高脚杯状,可分为电弧作用区和激光作用区;电弧作用区的硬度高于激光作用区;拉伸试样断裂于母材;电弧作用区焊缝组织主要为针状铁素体和少量的先共析铁素体,激光作用区焊缝组织主要为针状铁素体和贝氏体类型组织(上贝氏体+粒状贝氏体);激光作用区和电弧作用区的热影响区组织差异不大,但电弧作用区的过热区明显宽于激光作用区。     

TC4钛合金蒙皮骨架结构件光纤激光焊工艺研究

针对TC4钛合金蒙皮骨架结构件,开展光纤激光焊接工艺研究。试验结果表明:采用喷嘴式保护方式、脉冲周期10 ms、激光功率1300 W、焊接速度1 m/min的工艺参数可以获得高效优质银白色焊缝;典型接头的拉伸强度达到800 MPa,剪切强度达到650 MPa,典型参数结构件平面度对称度均小于0.2 mm。     

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。     

基于CSRR特性的微波测量方法研究进展

阐述了关于互补开口环谐振器结构的基本原理;总结分析了基于互补开口环谐振器的微波测量方法,利用微扰原理,通过电磁场的微小扰动实现高精度测量。分析得出,加载互补开口环谐振器的微波传感器具有较小的尺寸,且具有测量精度高、在线监测、对样品无破坏等优点,是未来微波测量技术发展的一个重要方向。     

铝/钛异种金属激光/激光-CMT复合熔钎焊工艺及其组织与力学性能

选用5A06铝合金和Ti6Al4V钛合金为母材,ER4047焊丝和粉状Nocolok钎剂为填充材料,采用激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊两种焊接方法,并对两种焊接接头的微观组织和力学性能进行对比分析.结果表明,激光熔钎焊与激光-CMT复合熔钎焊在合适的焊接工艺下均容易获得连续、稳定的焊接接头.铝/钛激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊焊缝中部组织均为α-Al固溶体和Al-Si共晶组织.激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊均在钛合金上表面处界面反应层最厚,其厚度分别小于10和6μm.激光熔钎焊焊缝偏钛侧界面主要为锯齿状,激光-CMT复合熔钎焊焊缝偏钛侧界面主要为层片状.激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊焊接接头均断裂在焊缝区,焊接接头平均抗拉强度分别为252和209 MPa,激光熔钎焊比激光-CMT复合熔钎焊接头抗拉强度高20%,而激光-CMT复合熔钎焊比激光熔钎焊焊接效率提升约1.5倍.     

壳体激光复合焊接设备设计与分析

某发动机壳体为大长径比圆柱形薄壁壳体零件,采用旋压成型工艺加工时,内径误差较大、圆度差,焊接后产品精度要求较高。针对以上特点,研制激光复合焊接装备,提出大长径比高强钢壳体结构件多单元联动的激光复合焊接装备构架,揭示了激光功率、光丝间距、焊接速度等焊接工艺参数对焊接质量的影响规律。开发了多系统协调控制的一体化控制软件,突破了旋压壳体零件高精度定位与装夹技术、分布式自适应自动撑圆技术等关键技术。解决了内径公差较大的大长径比旋压壳体零件装夹、定位、自适应撑圆难题,实现了高强钢壳体环缝激光复合自动焊接     

铝合金锁底接头一维振荡激光焊接气孔率分析

采用一维振荡激光对3 mm厚5A06铝合金锁底接头进行焊接，分析振荡幅度、振荡频率、焊接速度以及离焦量对焊缝气孔率的影响。结果表明，随着振荡幅度和离焦量的增大，气孔率明显降低；随着振荡频率的增大，气孔率先降低后升高，最佳振荡频率区间为150～250 Hz;随着焊接速度增大，气孔率先升高后降低；气孔率与深宽比大致成指数式增长关系，深宽比小于1.5时，可将气孔率控制在5%以内。在此基础上，得到优化工艺参数，焊接产品模拟件，焊缝气孔率满足相关标准Ⅰ级要求。