长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
为了研究不同焊接速度下的焊缝中心及铝合金母材在海水环境中的耐蚀性, 利用YAG激光-MIG电弧复合焊接设备对10 mm厚的5083铝合金进行了焊接实验; 采用体显微镜、金相显微镜及电化学工作站等设备研究了不同焊接速度下5083铝合金焊缝中心及母材的微观组织、动电位极化曲线、自腐蚀电流密度及腐蚀形貌。结果表明, 随着焊接速度的逐渐减小, 晶粒细化能力增强; 等温线清晰度增加、条数增多、宽度减小, 元素烧损量逐渐降低, 微气孔率呈先减小后增加的趋势。焊接速度v＝0.8 m/min及1.0 m/min时, 无钝化区的存在, 抗点蚀能力较弱; 焊接速度为v＝0.9、1.1 m/min及1.2 m/min时, 出现钝化区, 抗点蚀能力较强; 随焊接速度的增加, 耐蚀性呈先降低后增加的趋势。焊缝区整体的耐蚀性低于母材, 随焊接速度的增加, 腐蚀形貌由均匀腐蚀向局部腐蚀转变且腐蚀坑逐渐增大, 母材局部腐蚀最严重, 较易失效。
5083铝合金 激光-电弧复合焊接 动电位极化曲线 组织 耐蚀性 5083 aluminum alloy laser-arc hybrid welding potentiodynamic polarization curve Microstructure corrosion resistance
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为了研究铝合金表面不同预处理方式对其激光-电弧复合热源焊接质量的影响, 分别对10 mm厚的5083铝合金板进行了化学腐蚀、钢刷打磨和简单清洗, 并利用YAG激光-MIG电弧复合热源分别对三种表面状态的铝合金板进行了焊接试验。采用体式显微镜、金相显微镜、高速相机和材料力学性能试验机分别研究了不同表面预处理方式对铝合金复合焊接焊缝成形质量、气孔率、熔滴过渡特征和力学性能的影响。研究结果表明, 化学腐蚀表面状态下, 工件对热源能量的吸收率最高且工件表面应力最小, 进而熔池内部温度场梯度最小, 激光-电弧相互作用效果最好, 熔池流动性最佳, 熔滴过渡频率最小, 使得焊缝成形质量最好, 气孔率最小, 力学性能最优; 钢刷打磨表面次之; 原始表面最差。
铝合金 激光-电弧复合焊接 气孔率 熔滴过渡 力学性能 aluminum alloy laser-arc hybrid welding porosity droplet transfer mechanical properties
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对10 mm厚5083铝合金分别进行YAG激光焊、熔化极惰性气体保护焊(MIG)及激光-MIG电弧复合焊试验, 对比了三组焊缝在成形、气孔率、显微硬度等方面的差别。三种焊接方法所获得的焊缝在成形上存在较大差异, 在焊接熔深方面, 复合焊最深、激光焊次之、MIG焊最浅; 在焊接熔宽方面, 复合焊最大、MIG焊次之、激光焊最小。激光焊由于匙孔不稳定, 容易形成工艺气孔, 气孔率最大; 复合焊中由于电弧对工艺气孔有抑制作用, 气孔率较小; 三者中MIG焊气孔率最小。而对于显微硬度, 激光焊由于未添加焊丝较MIG焊和复合焊存在较大区别, 激光焊接接头硬度分布曲线呈“V”形, 而MIG焊和复合焊硬度分布曲线呈“W”形。从整体上看MIG焊焊缝显微硬度最高。
铝合金 激光焊 MIG焊 复合焊 气孔率 显微硬度 aluminum alloy laser welding MIG welding laser arc hybrid welding porosity microhardness
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采用高功率Nd:YAG激光器及焊接机器人对纯镍Ni201薄板进行激光搭接试验。采用光学显微镜、显微硬度计、拉伸试验机、扫描电镜等仪器测试分析焊接接头成形及力学性能, 研究了焊接参数(激光功率和焊接速度)对焊缝成形和力学性能的影响。研究结果表明, 激光功率和焊接速度的合理搭配可以获得良好的焊接接头, 接头硬度分布不均匀, 接头最低拉伸强度达389.5 MPa, 达到母材的92%。激光功率和焊接速度对焊缝宏观形貌及力学性能有较大影响。
激光技术 激光焊接 纯镍Ni201 工艺参数 焊缝成形 力学性能 laser technique laser welding industrial pure nickelNi201 parameters formation mechanical properties
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试验采用TIG填丝焊和CO2激光焊分别对2 mm厚08Al钢进行对接焊，通过静拉伸、弯曲试验及显微硬度测试研究了两种焊接接头的力学性能。结果表明，CO2激光焊和TIG填丝焊拉伸试样均在母材位置发生断裂，拉伸强度均达到300 MPa；CO2激光焊接接头弯曲角度大于TIG填丝焊，弯曲达到180°后未出现微观裂纹；08Al钢TIG填丝焊和CO2激光焊接接头显微硬度从熔化区到母材整体呈现下降趋势，而TIG填丝焊在靠近母材附近的热影响区出现显微硬度的小幅度上升，CO2激光焊在部分相变区出现小幅度的上升；CO2激光焊接接头熔化区显微硬度波动大于TIG填丝焊。
TIG填丝焊 CO2激光焊 拉伸强度 弯曲性能 显微硬度 TIG welding with wire CO2 laser welding tensile strength bending performance microhardness
为了研究线能量对304奥氏体不锈钢激光焊接质量的影响, 采用高功率Nd∶YAG激光器及焊接机器人对304奥氏体不锈钢薄板进行了激光焊接工艺试验, 并使用光学显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等仪器重点研究了线能量对304奥氏体不锈钢激光焊接焊缝成形和力学性能的影响。结果表明, 线能量对焊缝成形、显微硬度及力学性能有较大影响, 接头显微硬度分布不均匀, 低功率时静拉伸强度最小值为671.67MPa,高功率时静拉伸强度最小值达780MPa。
激光技术 奥氏体不锈钢 激光焊接 线能量 焊缝成形 力学性能 laser technique austenitic stainless steel laser welding heat input weld appearance mechanical property
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采用高功率Nd∶YAG激光器及焊接机器人在线能量不变的情况下对0.7 mm厚304奥氏体不锈钢薄板进行了激光焊接试验.采用光学显微镜、显微硬度计、拉伸试验机、扫描电镜等仪器测试分析了接头组织及力学性能,研究了在线能量不变时激光功率和焊接速度的搭配对表面质量、接头组织及力学性能的影响.研究结果表明,激光功率和焊接速度的搭配对焊缝宏观形貌影响较大,激光功率和焊接速度的合理搭配是获得良好接头的关键.
奥氏体不锈钢 激光搭接 相同线能量 力学性能 laser lap welding austenitic stainless steel same heat input mechanical properties
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研究激光焊接对工业纯钛焊缝成形和力学性能的影响, 采用高功率Nd∶YAG激光器及焊接机器人, 通过焊接速度与激光功率的匹配, 研究了相同线能量输入条件下, 工业纯钛的激光焊接工艺。采用光学显微镜, 扫描电镜及拉伸试验机, 显微硬度测计等仪器对焊缝的微观形貌及力学性能进行了测试分析。试验结果表明, 焊缝和热影响区的显微硬度明显高于母材并且焊缝的硬度值最大, 焊接接头的抗拉强度高于母材。
激光焊接 工业纯钛 相同线能量 抗拉强度 laser welding commercial pure titanium same energy input tensile strength
