1 华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广州 510641
2 广东省科学院 中乌焊接研究所 广东省现代焊接技术重点实验室, 广州 510650
为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律, 采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法, 对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证, 得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明, 光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时, 熔滴过渡经历“液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥”阶段; 相同光丝距离时, 单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低, 甚至出现焊缝偏移和无熔深现象; 单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似, 但双光束并行模式下具有特殊性; 单光束激光焊接时, 随着离焦量的增加, 焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm; 双光束激光串行模式时, 焊缝的最大熔深仅为328.4μm, 随着离焦量降低而减小, 但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态; 双光束激光并行焊接模式时, 焊丝偏向小功率激光束时, 焊缝无熔深; 随着焊丝向大功率激光束移动, 形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。
材料 焊接稳定性 光丝距离 熔滴过渡 光束模式 铝合金激光填丝焊接 materials welding stability the distance between laser beam and wire droplet transfer beam mode aluminum alloy laser welding with filler wire
中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室, 北京 100024
对3.0 mm厚BTi6431S高温钛合金进行光纤激光焊接,从焊缝成形、气孔和金属蒸气/等离子体特征等方面研究了焊接工艺参数对焊缝成形质量及焊接过程稳定性的影响。结果表明,激光功率对焊缝熔宽、余高、咬边和气孔率均有影响;焊接速度主要影响焊缝熔宽和背宽比。焊接工艺对焊缝成形质量的影响与金属蒸气/等离子体特征与稳定性密切相关。较低激光功率(1.5~2.5 kW)或较高焊接速度(3.5~4.5 m/min)下,金属蒸气/等离子体面积及面积波动均较大,焊缝未熔透且气孔率高;中等激光功率(3.0~3.5 kW)和焊接速度匹配(2.5 m/min)下,金属蒸气/等离子体面积及周期波动均较小,焊缝全熔透,成形质量好。
激光光学 BTi6431S钛合金 光纤激光焊 焊缝成形 焊接稳定性 激光与光电子学进展
2020, 57(13): 131405
南昌大学机电工程学院机器人及焊接自动化重点实验室, 江西 南昌 330031
介绍了激光焊接在铝钢异种合金焊接的优点, 分析了铝钢异种合金激光的焊接性及存在的主要问题, 就铝钢异种合金激光焊接的金属间化合物、焊接稳定性、接头缺陷等关键问题进行了系统地讨论, 以及国内外对上述问题的研究进展; 指出了铝钢激光焊仍存在的问题并进行了展望。
钢铝异种材料 激光焊接 金属间化合物 焊接稳定性 接头性能 aluminum and steel dissimilar materials laser welding intermetallic compounds welding stability joint properties
华中科技大学 材料科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
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。
激光-电弧复合焊 窄间隙 打底焊 焊接稳定性 laser/arc welding narrow gap bottom welding welding stability
研究了激光－CO2气保复合焊的稳定性问题。首先通过平均熔滴过渡时间t和表征熔滴波动的样本方差S两个统计量界定了焊接过程稳定性。其次在此基础上标定了焊接过程稳定区,通过分析得到了光丝间距为1mm时过程稳定的焊接参数范围最大。实验表明,在焊接过程不稳定时可通过调整电压1～2V改善工艺适应性。
激光电弧复合焊 激光焊接 焊接稳定性 hybrid welding laser welding welding stability
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Materials Modification &
The influences of laser defocusing amount Δz, laser power P, space distance DLA between laser and arc on weld penetration, arc modality and stability are investigated in low power YAG laser and metal active gas (laser-MAG) hybrid welding process. The experimental results indicate that the effects of laser-induced attraction and contraction of MAG arc are emerged in hybrid welding process, which result in the augmentation of hybrid welding energy. When DLA=-0.5-2 mm, Δz=-2-2 mm and P≥73 W, the synergic efficiency between laser and MAG arc is obvious, the cross section at the root of hybrid arc is contracted and the hybrid weld penetration is increased. The maximal ratio of hybrid/MAG weld penetration is 1.5 and the lowest YAG laser power that augments MAG arc is 73 W. The input of YAG laser makes the stabilities of arc ignition and combustion prominent in hybrid welding process.
激光-电弧复合焊接 电弧吸引及压缩效应 能量增强 焊接稳定性 350.2660 Fusion 350.3390 Laser materials processing 350.5400 Plasmas 140.3390 Laser materials processing Chinese Optics Letters
2008, 6(1): 0147
