吉林电子信息职业技术学院, 吉林 吉林 132021
以5.0 mm厚高强钢板为试验材料, 采用CO2激光-MAG电弧复合焊接方法, 研究电弧电压与焊接电流的大小对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响。结果表明, 在激光功率P=1.6 kW、焊接速度v=1.2 m/min的情况下：当电弧电压U=26 V、焊接电流I<180 A时或焊接电流I=180 A、电弧电压U<24 V时, 熔滴过渡模式为短路过渡和颗粒过渡或是二者的混合过渡, 且焊缝表面飞溅较多；当电弧电压U≥24 V时或焊接电流I≥180 A时, 熔滴的过渡模式为射滴过渡, 且焊缝表面质量较好。
激光电弧复合焊接 熔滴过渡 熔滴过渡频率 焊缝形状 电弧能量 laser-arc hybrid welding droplets transfer frequency of droplets transfer weld shaping arc energy
以5.0 mm厚高强钢板为实验材料, 采用Nd:YAG激光-MAG电弧复合焊接方法, 研究了焊接速度对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响。结果表明：当激光功率与电弧能量都固定时, 焊接速度变化对焊缝质量的影响主要体现在热影响区面积上, 焊接速度越快热影响区面积越小; 而对熔滴过渡的影响主要体现在, 焊接速度过低时激光匙孔很难形成, 过高时熔滴过渡频率加快。
激光电弧复合焊接 熔滴过渡 熔滴过渡频率 焊缝形状 焊接速度 laser-arc hybrid welding droplets transfer frequency of droplets transfer weld shaping welding speed
1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 山东 青岛 266111
2 中国科学院金属研究所, 辽宁 沈阳 110016
基于不锈钢薄板非熔透CO2激光搭接焊和光纤激光搭接焊获得的实际焊缝形状，采用表面高斯+柱状体复合热源模型，得到热源比例系数分别为0.85和0.70。对其余4个热源描述参数，包括高斯热源半径和深度、柱状热源半径和深度进行正确设置，就可以获得不同焊接功率和焊接速度下，搭接焊缝形状表征参量(表面缝宽、中间熔宽和熔深)的变化规律。模拟结果与试验结果符合很好。
激光技术 不锈钢激光搭接焊 非熔透焊接 热源模型 热源参数 焊缝形状表征参量
以5.0 mm厚高强钢板为实验材料,采用Nd:YAG激光-MAG电弧复合焊接方法,研究了电弧电压与焊接电流的大小对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响.结果表明:当激光功率P＝2.5 kW、焊接速度v＝1.2 m/min不变时,发现电弧电压U＝24 V,焊接电流I＜180 A时或当焊接电流I＝180 A,电弧电压U＜24 V时熔滴过渡模式为短路过渡和颗粒过渡或是二者的混合过渡,且焊缝表面飞溅较多;焊接电流I≥180 A时或电弧电压U≥24 V时,熔滴的过渡模式为射滴过渡,且焊缝形貌较好.
激光电弧复合焊接 熔滴过渡 熔滴过渡频率 焊缝形状 电弧能量 laser-arc hybrid welding droplets transfer frequency of droplets transfer laser power weld shaping arc energy
1 兰州理工大学 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室, 甘肃 兰州 730050
2 中国钢研科技集团有限公司, 北京 100081
以316不锈钢板为对象, 研究了其光纤激光-TIG复合焊接的工艺特点, 探讨了各主要参数对焊缝成型的影响规律。结果表明, 相比单独TIG焊接, 用光纤激光-TIG复合热源焊接316不锈钢, 焊接速度能明显提高, 熔深明显增大, 而熔宽增加并不明显甚至减小。以复合焊工艺 (TIG电流120 A, 激光400 W, 焊接速度27 cm/min)对5 mm厚316不锈钢板进行对接焊, 结果显示光纤激光-TIG复合焊接316不锈钢板相比单独TIG焊接能够显著提高焊缝的抗拉强度, 使其非常接近母材, 弯曲性能也与母材一样良好, 同时焊接变形明显减小。
光纤激光-TIG复合焊 焊缝形状 力学性能 焊接变形 fiber Laser-TIG hybrid welding welding parameters weld sectional shape mechanical properties welding deformation
1 华南师范大学 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室，广州 510006
2 深圳市大族激光科技股份有限公司 钣金装备事业部，深圳 518103
为了研究304不锈钢光纤激光-MIG(metal inert-gas welding)复合焊接性能，采用正离焦的方法进行了大量的焊接实验。分析了送丝速率、弧长、激光功率、光丝距离、焊接方向和不同对接接头等参量对焊接成形的影响。结果表明，在焊丝的干伸长度为15mm、光丝距离为2mm、采用前送丝时，通过适当调节送丝速率、弧长可以实现较好的焊接效果；小直径焊丝有利于形成较小熔宽和余高的焊缝，而通过加入引弧板可以解决初始位置焊缝成形较差的问题。因此，采用合适的激光-MIG复合焊接工艺可以实现304不锈钢较好的焊接效果。
激光技术 激光-MIG复合焊接 焊接参量 激光功率 光丝距离 对接接头 焊缝形状 laser technique laser-MIG hybrid welding welding parameters laser power distance between the laser and filler wire butt joint welding morphology
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
以7.0 mm厚高强钢板为试验材料，采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接方法，研究了电弧能量、激光能量、光丝间距等参数对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响。结果表明，CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中，激光的加入，降低了激光匙孔附近等离子体通道的电阻，使电弧被吸引并压缩至激光匙孔处，从而使电弧阴极斑点更加稳定。电弧能量决定熔滴过渡的模式，激光能量主要影响熔滴的过渡频率。当电弧能量小于4 kW时，熔滴过渡模式为短路过渡和颗粒过渡或是二者的混合过渡；当电弧能量大于4.68 kW时，熔滴的过渡模式为射滴过渡。熔滴的过渡模式对获得稳定的可重复焊接工艺至关重要，射滴过渡比短路过渡更有利于焊接过程的稳定。热源间距保持在2～4 mm的范围内，避免熔滴干扰激光匙孔和熔池产生紊流。
激光技术 CO2激光-MAG电弧复合焊接 射滴过渡 等离子体形貌 焊缝形状 熔滴过渡
本文以激光-MIG复合焊焊接工艺参数对焊缝形状的影响为出发点,对复合焊进行了初步的研究.实验研究了激光与电弧之间的距离、离焦量、焊接速度、送丝速度、电弧的类型以及激光的倾斜角度等工艺参数对复合焊焊缝的熔深熔宽的影响.实验表明,激光与电弧之间的距离(DLA)对复合焊的熔深影响较大,在DLA为2mm时,熔深达到最大.离焦量主要是通过影响能量密度来影响熔深和熔宽,在离焦量为+2mm时熔深达到最大,不同于单独激光焊负离焦时熔深最大.焊接速度有一个合适的范围,在这个范围内随着焊接速度的增加,熔深熔宽减少.送丝速度对复合焊的焊缝形状影响最大,送丝丝度较小时焊缝形状类似于单独激光焊;送丝速度过大电弧等离子体屏蔽激光,焊缝形状类似于MIG.激光的倾斜角度对复合焊的焊缝熔深熔宽也有一定的影响,当激光的倾斜角度为10oC时,熔深达到最?笕劭碜钚?
激光-MIG复合焊 焊接参数 焊缝形状
武汉理工大学,材料科学与工程学院,武汉,430063
为了提高脉冲激光焊焊缝形状模型的可靠性和精度,引入了BP神经网络建模的方法,并通过脉冲激光焊焊接10Mn镀镍板的实例建立了焊缝形状预测模型,经验证,预测值与实际值非常接近,精度很高,显示了该模型具有可行性和实用性.
脉冲激光焊 神经网络 BP网络 焊缝形状模型
