1 河南科技大学材料科学与工程学院，河南 洛阳 471023
2 有色金属新材料加工与先进加工技术省部共建协同创新中心，河南 洛阳 471023
3 中国船舶集团有限公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所），河南 洛阳 471023
为优化TA2工业纯钛的激光焊接工艺，以ABAQUS软件为平台，采用有限元分析法建立了非线性瞬态热力耦合模型。分析厚度为6 mm的TA2工业纯钛激光焊接过程的热应力场。考虑了材料热物理性能参量的温度依存性，利用FORTRAN编程实现了移动高斯面热源和圆锥体热源复合的加载。通过实验验证了复合热源的可靠性，并对比分析了不同工艺参数下熔池内不同位置的最高温度及不同温度区间内的冷却速度。结果表明，激光功率和焊接速度对熔池的最高温度和不同温度区间的冷却速度均有较大影响，且熔池受焊接速度的影响更大。
激光光学 激光焊接 工业纯钛 数值模拟 工艺参数 温度场 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1714011
攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钒钛资源综合利用国家重点实验室, 四川 攀枝花 617000
通过分析接头的显微组织、拉伸性能、扩孔率及杯突值, 研究了热输入对激光对接接头组织及性能的影响。结果表明, 接头保护效果较好, 焊缝中心显微组织为针状α晶粒＋粗大α晶粒, 热影响区组织为不规则的粗大α晶粒＋少量锯齿状α晶粒, 线能量对晶粒尺寸影响较大; 接头拉伸性能随热输入的提升呈先上升后下降的趋势, 热输入为400 J/cm时, 接头具有最优的拉伸性能; 提高热输入, 接头成形性能逐渐下降, 热输入为300 J/cm时, 接头成形性能最优。
工业纯钛 激光焊接 热输入 显微组织 性能 industrial pure titanium laser welding heat input microstructure properties
对激光冲击强化（LSP）TA2工业纯钛拉伸试样在不同温度条件下的断口进行表征和分析，考察了温度对断口特征形貌和拉伸性能的影响。结果表明，在相同温度下，LSP后的试样比未处理试样的拉伸断口颈缩现象明显，且塑性更好。随着温度的逐渐升高，断裂形式从脆性断裂变为混合断裂、最后变为韧性断裂。
激光技术 激光冲击强化 TA2工业纯钛 温度 拉伸性能 断口形貌
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
采用完全正交的方法进行工业纯钛激光焊接, 分别对不同焊接功率和速度输入条件下焊缝表面成形和横断面进行观察, 并利用光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜等仪器对焊缝的微观形貌及力学性能进行了测试分析。结果表明, 焊缝主要由粗大晶α晶粒和针状α晶粒组成, 但在不同热输入情况下出现了锯齿状α晶粒和孪晶。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, 焊接试样均断在母材。因此, 选用高功率和高速度的焊接工艺参数, 能使焊接过程尽快完成, 从而提高生产效率。
激光焊接 工业纯钛 完全正交 抗拉强度 laser welding commercial pure titanium completely orthogonal tensile strength
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
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
