送丝速度对镀锌钢激光钎焊接头性能影响研究

激光钎焊过程中有很多影响焊接接头质量的因素,如激光功率,焊接速度,离焦量等,主要研究了送丝速度对焊接接头力学性能的影响。实验结果显示:焊接接头中有Fe-Si(Cu)弥散相的析出,这些析出相呈现颗粒状,小岛状或者花瓣状分布。当送丝速度达到2.0m/min时,弥散相的分布最为密集,焊接接头的力学性能最好,并高于母材,在母材处发生断裂;当送丝速度为1.7m/min和2.3m/min时,Fe-Si(Cu)相只是零星的分布在焊接接头内,接头力学性能比母材差,拉伸实验断裂在焊缝处,断裂方式属于韧性-塑性型。     

基于响应面分析的T型接头激光深熔焊焊缝形貌预测及工艺参数优化

为了预测激光深熔焊T型接头的焊缝形貌并优化工艺参数,基于响应面分析的方法,建立了激光深熔焊工艺参数与焊缝形貌特征参数之间的数学模型,进行了方差分析、模型验证。基于所建模型,研究了工艺参数对焊缝形貌的影响规律,并对工艺参数进行了优化,从而实现了对焊缝形貌的预测。结果表明,所建立模型能够准确预测焊缝形貌,预测值与实验值误差很小,经优化的工艺参数既满足焊缝形貌要求也可降低热输入约27%。     

钎焊温度对纯Fe真空钎焊接头组织及硬度的影响

采用BNi-7+9%Cu复合钎料对纯Fe进行真空钎焊,研究不同钎焊温度对焊接接头的影响。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析及显微硬度分析对焊接接头进行研究。结果表明,接头主要由等温凝固区、非等温凝固区和扩散影响区组成。等温凝固区为富Cr、Fe的γ(Ni,Cu)固溶体,非等温凝固区由γ(Ni)+Ni-P共晶组织和Ni-Cr-P金属间化合物组成。当钎焊温度为940℃时,由于扩散影响区部分液体凝固缓慢,形成许多大的空洞,焊缝中心的显微硬度为870MPa;当钎焊温度为960℃时,焊缝和母材得到很好结合,焊缝中心的显微硬度为800MPa;当钎焊温度为980℃时,由于Fe与Ni原子的扩散速度不同,在扩散影响区形成了柯肯达尔孔洞,焊缝中心的显微硬度为760MPa。     

T型接头激光深熔焊热源建模及温度场数值模拟

为了研究T型接头激光深熔焊热现象,基于激光深熔焊能量分布特点,类比T型接头焊缝几何形貌,抽象出热源模型特征参数,间接考虑小孔效应,建立了新型体积分布式热源模型。应用这一热源模型对T型接头激光深熔焊温度场进行了数值模拟,得到了T型接头激光深熔焊温度场并在三组参数下进行了实验验证,与常用热源进行了比较。结果表明,传统体热源模型不能准确模拟T接头激光深熔焊加工过程,而新型热源模型所得焊缝横截面熔合线轮廓与试验所得T型接头焊缝熔合线吻合良好。新建模型及建模方法对T型接头激光深熔焊热力耦合分析具有一定的指导意义。     

激光作用下CuSi3在镀锌钢板表面的润湿行为研究

实验研究了影响CuSi3在镀锌钢板上润湿铺展行为的主要因素:激光功率、离焦量、激光加热时间以及母材表面是否存在镀锌层.研究钎料铺展直径随着这些参数变化的规律,并在此基础上进行了显微硬度测试.实验结果表明,离焦量对铺展直径的影响最大;显微硬度测试结果显示,当钎料在母材上润湿铺展良好时,能够得到力学性能优异的接头,界面处硬度达到镀锌钢板的90％,为更好地利用CuSi3钎料激光钎焊镀锌钢板提供了理论依据.