高功率激光焊接船板的组织性能

采用高功率激光进行船板材料的焊接实验。实验条件为:10 kW快轴流CO2激光器和5轴数控机床;船用St370-2低碳钢板;SG填充焊丝;Y型坡口。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了激光焊缝组织和结晶特性,讨论了抑制裂纹生长因素,并进行了焊缝强度实验、硬度实验和X光探伤实验。结果表明,在8～10 kW激光功率和焊速1 m/min参数下,在12 mm厚船板上获得了无裂纹的良好焊缝,实现单面焊双面一次成形。与常规埋弧焊(SAW)焊接相比,激光焊接变形很小,激光焊缝宽度窄(最宽处5 mm),热影响区小(0.3 mm)。焊缝组织为细小板条马氏体加少量残余奥氏体,硬度HV350,抗拉强度536 N/mm2,经180°冷弯不断裂,具有良好的综合力学强韧性能。     

IGBT在铜端环焊接领域的应用

通过对超音频感应电加热铜端环焊接设备的研究,介绍了大功率IGBT在水泵转子铜端环焊接设备中的应用,拓展了感应电加热设备的应用范围。通过对铜端环焊接设备基本技术方案的确定,重点解决了IGBT串联谐振、感应器以及冷却方法,解决其设备的稳定性和实用性研究,将其推向市场,适应工业化生产的要求。     

QP1180高强钢薄板激光焊接接头的组织与成形性能

在不同焊接参数下对QP1180高强钢薄板进行激光焊接试验,对接头的显微组织、显微硬度、拉伸性能及杯突成形性能进行了分析。研究结果表明:在热影响区的回火区(软化区)形成了回火马氏体组织,导致该区存在明显的软化;提高焊接速度和降低热输入可显著降低软化程度;软化区受到两侧强体的约束而得以强化,导致拉伸后最终断裂在母材处,强度与母材相当;提高焊接速度和增加焊缝偏移可显著提高杯突值,高焊接速度下的焊板垂直于焊缝开裂,具有高杯突值,低焊接速度下的焊板沿软化区平行于焊缝开裂,具有低的杯突值;随着焊缝偏移的增大,杯突值增大,偏移至30 mm时,杯突值达到母材水平。     

激光-熔化极脉冲电弧复合焊接的双重导电机制

对激光-电弧复合焊接的稳弧机理始终存在不同的观点。通过高速摄像机和光谱分析仪对比研究了激光与电弧复合前后电弧形态发生的变化。研究发现复合后电弧呈现一种全新的形态,具有两个独立的导电通道,这种现象被称为"双重导电机制"。这种机制对维持电弧稳定和保证焊缝成型良好具有非常重要的意义,正是激光-电弧复合焊接高速焊接过程中稳弧的关键所在。研究还发现"双重导电机制"的建立过程存在时间顺序,辅助导电通道首先是从激光小孔周围建立起来,然后逐渐扩展到整个电弧区域。各种焊接参数对"双重导电机制"也存在明显的影响。     

YAG脉冲激光焊接的光致等离子体机理研究

针对 YAG脉冲激光焊接 Al及 4 5#钢时产生的光致等离子体 ,采用空心圆电极探测等离子体电信号 ;建立探测器内等离子体区域分析的理论模型 ,并用试验加以验证。研究结果表明 ,在负电压段 ,等离子体电信号的电流随电压增加呈现饱和趋势 ;理论与试验曲线比较证明 ,等离子体温度高于被焊材料气化温度约 30 0 K。     

不锈钢旋转双焦点激光-TIG焊接组织性能

为提高不锈钢焊接性能,提出了一种旋转双焦点激光-TIG（惰性气体钨极保护焊,Tungsten Inert Gas）复合焊接方法,该方法是通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合。运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304不锈钢进行了工艺试验,并分析了焊缝的组织和性能。结果表明在旋转双焦点激光-TIG复合焊接过程中,焊接电流和激光功率的有效耦合是影响焊缝组织的关键因素,而旋转频率的大小对焊缝的组织形成以及显微硬度都有非常重要的关系,低速旋转时可以引起焊缝的多次重熔,因此使得组织细小,硬度较高。这一结果可用于指导激光-TIG复合焊接技术的理论分析及其实验研究。     

LF4、LF11、LF21、LY12铝合金的激光拼焊研究

采用５ｋＷ级横流ＣＯ_２激光器进行了ＬＦ４、ＬＦ１１、ＬＦ２１和ＬＹ１２铝合金的拼焊实验,研究了合金种类、辅助气体对焊接的影响,在金相显微镜下观察显微组织并测试其显微硬度。     

激光焊接技术的发展与展望

介绍激光焊接技术的发展历史,阐明激光焊接的发展与应用现状及未来的发展前景,论述激光焊接工艺的特点及需进一步研究与探讨的问题,将激光焊接(LBW)与电子束焊接(EBW)、惰性和活性气体保护电弧焊(GTAW和GMAW)及电阻焊(RW)工艺进行了全面的对比,指出激光焊接工艺的优势所在及其存在的问题。     

CO2激光焊接高强度镀锌板的试验研究

为了研究汽车专用高强度镀锌钢板的CO2激光焊接性能,采用侧吹保护气体的方法,进行了大量的焊接试验,并对焊缝进行了显微组织分析和相关的机械性能试验.在试验的基础上,选择了焊接保护气体的种类,分析了热输入工艺参数对材料深熔焊接熔化特性的影响,解决了因锌的蒸发及环境中水分等因素的影响下,在激光焊接时焊缝中易于形成气孔的问题.结果表明,在侧吹保护气体的条件下,激光深熔焊接能有效地避免高强度镀锌钢热影响区的软化和控制焊缝气孔及焊接接头裂纹的产生.     

旋压储风缸自动焊接机设计

设计了针对旋压储风缸的自动焊接机,通过计算确定了减速箱及变频调速装置、升降和夹紧风缸、电刷及导电环等部件的选取。实现了缸体环焊缝焊接自动化,提高了劳动效率。