功率调制对激光振镜焊接铝合金的影响

为了验证能量分布模式对异种铝合金焊接质量的影响,采用全域功率调制激光振镜焊接系统对6061和5052铝合金进行了对接焊试验.对比了传统激光焊(LW)和两种激光振镜焊接模式(恒功率-CP和梯度功率-GP)对焊缝成形、焊接气孔、显微组织和力学性能的影响.结果表明,光束振荡改善了焊缝成形,GP模式焊缝表面凹陷程度最小;振镜模式下焊缝等轴晶的比例比激光焊增多,其中GP模式焊缝等轴化程度最高,显示出最高的接头强度和熔合区硬度;GP模式焊接时降低了熔池温度梯度,使熔池产生了最大的过冷度和异质形核率,从而提高了焊缝中等轴晶的比例;振镜激光焊接改变了能量分布模式,降低了能量峰值;GP模式下焊缝中心的能量密度高于CP模式,使得焊缝熔合良好.

电解等离子表面热处理工艺研究

采用电解等离子表面处理技术对3Cr13不锈钢进行表面处理,利用金相组织观察、显微硬度测试等手段探究了不同处理时间下试样的组织变化和硬度分布。研究结果表明,该技术能够在短时间内完成指定区域硬化处理,经电解等离子表面处理后形成球冠状硬化区域,完全硬化区为马氏体组织以及残余奥氏体,晶粒尺寸约为基体尺寸的2~3倍,向深处平滑过渡。不完全硬化区组织为粒状组织,晶粒细化区则为粒状珠光体组织。硬化层最高显微硬度值可达717.9 HV0.1,硬化层深度可达7.5 mm以上,其中500 HV0.1以上硬化层深度>3 mm。处理时间的增加能够提升最高硬度值以及硬化层深度,硬化层深度受时间因素的影响更为明显,500 HV0.1以上硬化层深度由0.4 mm可提升至3.5 mm。

TC4表面脉冲等离子填丝-送粉熔覆WC/Ti组织及强韧性研究

为提升全钛部件表面耐磨及耐冲击性能,以WC颗粒和TC4焊丝作为熔覆材料,采用脉冲等离子填丝-送粉熔覆技术在TC4钛合金表面制备WC/Ti复合层。通过试验获得其中最优WC/Ti的比例,并研究其对熔覆层硬度及强韧性的影响,分析了WC/Ti熔覆层金相组织形貌、显微硬度、冲击韧性、熔覆层与基材结合强度。试验结果表明,通过优化工艺参数,获得表面呈现亮黑色、内部无冶金缺陷的WC/Ti熔覆层,熔覆层主要由WC、TiC、W2C等相组成,在WC颗粒周围产生了以TiC相为主的强化组织。当送丝速率为1.4 m/min,送粉速率为18 g/min时,熔覆层表面硬度达到51.9 HRC,是TC4基材的1.5倍以上。冲击韧性测试结果表明,熔覆层在室温下具有一定的抗冲击性能,侧向冲击吸收功平均值为10.6 J。熔覆层与基材的结合强度达到616.03 MPa,远超工程指标450 MPa。脉冲等离子熔覆技术可以有效制备WC/Ti复合层,提升TC4钛合金表面的耐磨性和冲击韧性。

基于激光视觉检测的焊缝轨迹离线规划

在实际焊接过程中,由于电弧弧光、飞溅等强烈的干扰,导致激光视觉检测特征点发生漂移,信息提取失败。为避免大电流CO_(2)气体保护焊接过程中强弧光和飞溅的干扰,采用了离线视觉测量方法对待焊工件进行检测,将得到的图片进行形态学组合滤波和欧式距离场变换处理,利用差分法提取出坡口位置信息,最后采用分组求平均和插值法得到完整的焊接轨迹数据,将焊接轨迹数据传输至下位机实施自动焊接,最终得到了成形均匀,无气孔、咬边等缺陷的焊缝。

钛合金激光焊研究现状与展望

钛合金具有比强度高、高温下耐腐蚀性能优异、电化学相容性优良等优点,在航空航天、石油化工、生物医药等领域获得大量应用。对于钛合金的焊接以电子束焊、等离子弧焊、钨极氩弧焊、激光焊等焊接方法为主。激光焊具有能量密度大、焊接变形小、焊接热影响区小、单道焊接熔深大、不需要真空条件等优点,在钛合金焊接领域具有广阔的发展前景。国内外相关学者针对钛合金激光焊接技术开展了大量研究,也取得了大量研究成果。通过对这些研究成果和研究进展进行总结,可以进一步促进对钛合金激光焊的研究。本文从钛合金薄板激光焊、钛合金厚板激光焊、钛合金激光复合焊、钛合金活性激光焊、钛合金异种材料激光焊五个方面总结了钛合金激光焊最新的研究进展和取得的成果,指出当前研究存在的问题,并对未来的研发方向进行了展望。

铝合金激光-MIG复合焊研究现状与展望

铝合金具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性及较高的比强度,在航空航天、轨道客车、汽车工业、船舶制造等领域都得到了广泛应用。激光焊具有能量密度高、焊接熔深大、焊接速度快、焊接变形小等优点,但同时也存在对装配精度要求高、易产生焊接气孔、激光能量利用率低、设备使用及维护成本高的问题。激光焊用于铝合金焊接时焊接气孔问题尤其严重,还存在接头软化等问题。为了解决铝合金激光焊接存在的问题,国内外焊接工作者针对铝合金激光-MIG复合焊技术开展了大量研究。通过对近几年最新的研究成果进行总结,可以进一步加强对该焊接技术的研究,促进该焊接方法在工业生产中的应用。本文针对铝合金激光-MIG复合焊,从薄板焊接、厚板焊接、异种金属焊接、辅助焊接、焊接气孔等几方面总结了铝合金激光-MIG复合焊的最新研究进展和研究成果,并基于当前的研究现状提出存在的问题和展望未来的发展方向。