作者单位
摘要
柳州工学院机械工程学院, 广西 柳州 545026
为阐明异种钢激光填丝焊接工艺参数对焊缝成形的影响, 以不等厚板2 mm 45钢和6 mm 316L不锈钢为试验材料, 采用激光填丝焊接方法进行焊接, 研究不同对接间隙下的焊缝成形以及焊接接头的力学性能。结果表明, 随着对接间隙的增加, 余高逐渐减小, 焊缝形貌从钉子形向H形过渡, 随着对接间隙变大, 焊缝形成缺陷。焊缝中心硬度随着对接间隙的增加而减小, 焊接接头硬度最高处位于45钢热影响区。焊接接头的抗拉强度随着对接间隙的增加先增大后减小。在对接间隙为0.6 mm时, 表面形貌良好且抗拉强度最高, 焊接试验断裂位置在2 mm 45钢一侧。
激光填丝焊 对接间隙 力学性能 微观组织 laser wire filler welding butt gap mechanical property microstructure 
应用激光
2023, 43(4): 55
作者单位
摘要
1 上海杭和智能科技有限公司, 上海 201100
2 上海航天精密机械研究所, 上海 201600
采用一维振荡激光对3 mm厚5A06铝合金锁底接头进行焊接, 分析振荡幅度、振荡频率、焊接速度以及离焦量对焊缝气孔率的影响。结果表明, 随着振荡幅度和离焦量的增大, 气孔率明显降低; 随着振荡频率的增大, 气孔率先降低后升高, 最佳振荡频率区间为150~250 Hz; 随着焊接速度增大, 气孔率先升高后降低; 气孔率与深宽比大致成指数式增长关系, 深宽比小于1.5时, 可将气孔率控制在5%以内。在此基础上, 得到优化工艺参数, 焊接产品模拟件, 焊缝气孔率满足相关标准Ⅰ级要求。
铝合金 锁底接头 振荡激光焊接 气孔率 匙孔 aluminum alloy bottom-locking joint beam weaving laser welding porosity rate keyhole 
应用激光
2023, 43(4): 47
作者单位
摘要
1 东风柳州汽车有限公司, 广西 柳州 545005
2 华中科技大学材料成型及模具技术国家重点实验, 湖北 武汉 430074
3 华工制造装备数字化国家工程研究中心, 湖北 武汉 430074
采用了6 kW光纤激光器, 开展了车身三层搭接钢结构激光飞行焊工艺研究, 阐明了离焦量、焊接速度、焊接功率等主要工艺参数对焊缝熔宽、熔深、结合层宽度及典型缺陷等的影响规律, 建立了三层搭接板激光飞行焊接工艺窗口, 获得了成形良好的焊接接头。在此基础上, 进一步对接头抗拉性能进行分析并与电阻点焊焊接接头的性能进行对比。结果表明, 对于车身三层搭接钢结构, 激光飞行焊接头的最大拉力值达到12.64 kN, 是电阻点焊接头最大拉力值的1.98~2.47倍, 具有显著优势。
激光飞行焊 三层搭接板 工艺参数 拉伸性能 laser scanner welding triple-layers lap plate laser parameter tensile property 
应用激光
2023, 43(2): 80
王良 1,2,*陈香锦 3晏文涛 1罗婧 1[ ... ]吴登 5
作者单位
摘要
1 西南石油大学新能源与材料学院, 四川 成都 610500
2 西南石油大学机电工程学院, 四川 成都 610500
3 四川泸天化弘旭工程建设有限公司, 四川 泸州 646000
4 国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心, 四川 成都 610500
5 中国特种设备检测研究院, 北京 100029
采用ANSYS对中厚板铝合金的激光-MIG复合焊接过程进行数值模拟, 分析激光-MIG复合焊接过程中温度场、残余应力及焊接变形的分布情况。结果发现, 由于工件表面与内部的散热速度差异, 温度场呈现中间高、周围低、以焊缝为中轴线的椭圆形分布。随着焊接的进行, 工件的等效应力在不断增大, 焊接过程中工件两侧出现>300 MPa的高应力区; 随着工件的冷却, 工件两侧刚性固定面的应力集中开始不断消退, 且高应力区在工件冷却后消失。工件完全冷却后, 高应力区域主要集中分布在焊缝周围, 最高值可达175 MPa, 工件两侧应力分布较为均匀, 在125~130 MPa范围内。焊后工件总变形呈现以焊缝为中轴线的椭圆形分布, 焊缝两侧单位变形量最高可达0.19, 焊缝部位单位变形量为0.09。
激光-MIG复合焊 有限元分析 铝合金 应力 变形 laser-MIG hybrid welding finite element analysis aluminum alloy stress deformation 
应用激光
2023, 43(2): 70
作者单位
摘要
武汉理工大学汽车工程学院, 湖北 武汉 430070
采用连续光纤激光对铝/钢异种材料进行激光搭接深熔焊, 研究接头的显微组织、元素分布、界面析出相及其失效机理。结果表明, 焊缝凝固过程中界面处形成岛状、块状及层状Fe-Al化合物, 它们较大的硬度与脆性导致材料自身具有较低的塑韧性。焊缝中裂纹的形成原因主要是界面脆性Fe-Al化合物的连续或集中分布, 降低了材料自身的变形能力。接头的断裂模式属于脆性断裂, 接头的失效主要是由于界面处Fe-Al脆性化合物导致的。
铝钢异种材料 金属化合物 微观组织 裂纹 aluminum/steel dissimilar materials intermetallic compound microstructure crack 
应用激光
2023, 43(2): 65
王建锋 1,*仲赞 1楼平 1徐文辉 2[ ... ]王沐 4
作者单位
摘要
1 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司,浙江 湖州 313000
2 浙江泰仑电力集团有限责任公司配电工程分公司,浙江 湖州 313099
3 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北 武汉 430074
4 华中科技大学材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074
采用10 000 W光纤激光器开展磁场辅助激光摆动焊接10 mm厚6061-T6铝合金的工艺试验。利用超景深显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析焊缝截面的宏观形貌和微观组织形貌。观察到在磁场辅助激光摆动焊接的作用下,焊接接头的下塌、飞溅和凹坑等缺陷得到了明显抑制。进而通过高速摄像机对焊接过程中熔池和小孔的行为特征进行了直接观测,观察到磁场有稳定磁场流动的作用。然后进行了X射线探伤测试了焊缝的气孔率,200 mT磁场辅助激光摆动焊接的气孔率最小,能达到0.856%。最后进行了拉伸性能测试,磁场辅助激光摆动焊接的拉伸强度最高能达到318.85 MPa。
磁场 6061铝合金 激光摆动焊接 气孔率 magnetic field 6061 aluminum alloy laser-weaving welding porosity 
应用激光
2023, 43(1): 25
作者单位
摘要
1 沈阳飞机工业(集团)有限公司,辽宁 沈阳 110034
2 空军装备部驻沈阳地区第一军事代表室,辽宁 沈阳 110850
针对厚度为(2.0+1.5) mm扩散连接成形后的TC4钛合金的焊接技术,开展了激光焊接和TIG填丝焊接的工艺研究。对两种焊接方法的接头均进行了焊后650 ℃热处理去应力,分析了各方法接头的微观组织,测试了接头的力学性能,结果显示:采用适当的工艺,两种焊接方法均可得到成形良好的接头;相较于氩弧焊接,激光焊接接头组织的晶粒更小,α′相更多;激光焊接剪切强度及平行于焊缝的拉伸性能高于氩弧焊接,但弯曲强度及垂直于焊缝的拉伸性能低于氩弧焊接。
激光焊接 TIG焊接 钛合金 微观组织 力学性能 laser welding TIG welding titanium alloy microstructure mechanical property 
应用激光
2023, 43(1): 18
作者单位
摘要
1 长春汽车工业高等专科学校汽车运用学院,吉林 长春 130013
2 长春一东离合器股份有限公司,吉林 长春 130022
为了优化DP800车用高强钢复合焊接的焊缝成形和工艺参数,基于响应面法建立了激光-电弧复合焊接主要工艺参数与焊缝特征参数之间的数学模型,并进行了方差分析。以特定熔深和最小化熔宽为目标,对激光功率、焊接电流、焊接速度进行了优化,得到最优工艺参数,并进行了试验验证。研究结果表明:激光功率和焊接电流与焊缝熔深呈正相关,焊接速度与焊缝熔深呈负相关;随着焊接电流的增加或焊接速度的降低,焊缝熔宽逐渐增大,激光功率几乎不对熔宽产生影响。在最优工艺参数下通过试验验证了模型的准确性,熔深和熔宽的误差率均在5%以内。
高强钢 激光-电弧复合焊 焊缝成形 工艺参数 high strength steel laser arc hybrid welding weld forming process parameter 
应用激光
2023, 43(1): 12
作者单位
摘要
1 浙江泰仑电力集团有限责任公司送变电工程分公司,浙江 湖州 313099
2 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司,浙江 湖州 313000
3 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北 武汉 430074
4 华中科技大学材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074
针对7075-T6铝合金10 mm中厚板开展了激光扫描焊试验和模拟研究,通过X射线无损检测以及熔池流动模拟,探究激光扫描焊接对焊缝气孔的抑制规律。试验结果表明,随着扫描频率和扫描振幅的增加,焊缝气孔率有降低趋势。分析不同扫描频率下的模拟结果发现,高频扫描下由于匙孔叠加会产生“大匙孔”结构,此结构相较低频扫描下的细长匙孔来说更加稳定,更不容易坍塌形成气泡;同时光束扫描增加了熔池宽度,增大了气泡逸出的概率。分析不同扫描振幅下的模拟结果发现,大振幅显著降低了匙孔的深度,从而降低了匙孔的深宽比,增强了匙孔的稳定性;同时增大振幅进一步扩大了熔池的宽度,增大了气泡逸出概率,进而降低了焊缝中的气孔率。
激光焊接 激光扫描 气孔 数值模拟 laser welding laser scanning porosity numerical simulation 
应用激光
2023, 43(1): 1

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