低功率激光-TIG电弧复合焊接不锈钢熔深研究

建立了一套低功率YAG脉冲激光-TIG电弧复合热源焊接系统,并用本系统对不锈钢1Cr18Ni9Ti进行焊接,研究了3种热源作用下不锈钢的焊缝熔深。通过引入焊缝有效热输入概念,对复合热源影响熔深的机理进行了分析。

低功率YAG激光—MAG电弧复合焊接不锈钢

以0Cr18Ni9Ti不锈钢钢板为试验材料,研究了低功率脉冲YAG激光—脉冲MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢。结果表明,低功率脉冲YAG激光—脉冲MAG电弧复合热源同样具有大功率激光—电弧复合焊接才有的增加熔深、提高焊接速度、稳定焊接过程等优点;低功率脉冲YAG激光的加入改变了电弧形态,电弧根部被吸引和压缩现象显著,提高了能量利用率;与单脉冲MAG堆焊相比,在相同焊接速度下复合焊最大能增加熔深1.3倍,在相同熔深下复合焊的焊接速度可以提高50%;复合焊焊缝的晶粒较单MAG焊缝中的晶粒细小,其焊缝抗拉强度比单MAG的好,断裂属于延性断裂。

低功率激光激发CO2电弧稳定性的影响

采用小功率连续激光对CO2电弧进行激发,研究小功率激光加入前后,激光离焦量变化、光丝间距变化对于低功率激光与CO2电弧复合焊接时稳定性的影响.结果表明,激光的加入可以显著地稳定电弧.当光丝间距为1 mm时,电弧最为稳定,当离焦量为0时,电弧稳定性最高.通过高速摄像发现激光在CO2电弧短路时产生了离子通道,这是由于Fe原子的第一电离能小于CO2分子的第一电离能,故激光的加入使Fe原子优先电离,产生电离通道,诱发CO2电弧的重新引燃,稳定了CO2短路过渡焊接过程中的电弧.

“大功率固体激光与电弧复合热源焊接技术”首次实现国产化设备的工业应用

近日，机械科学研究院哈尔滨焊接研究所承担的哈尔滨市科技攻关项目“大功率固体激光与电弧复合热源焊接技术”顺利通过验收。 通过本项目研究，哈焊所在国内率先掌握了大功率固体激光－熔化极电弧复合热源焊接核心技术及装备集成技术，解决了大幅面薄壁高强铝合金结构件的焊接接头软化严重、焊接变形突出等关键技术问题，首次成功地将大功率固体激光－双丝熔化极电弧复合焊接技术及装备用于我国的高端装备制造业，填补了国内空白，实现了我国在激光－电弧复合自动化焊接技术上的跨越发展，技术成果的整体水平达到了国内领先、国际先进水平。

“大功率固体激光与电弧复合热源焊接技术”首次实现国产化设备的工业应用

近日，机械科学研究院哈尔滨焊接研究所承担的哈尔演市科技攻关项目“大功率固体激光与电弧复合热源焊接技术”顺利通过验收。 通过本项目研究，哈尔滨焊接研究所在国内率先掌握了大功率固体激光一熔化极电弧复合热源焊接核心技术及装备集成技术，解决了大幅面薄壁高强铝合金结构件的焊接接头软化严重、焊接变形突出等关键技术问题，首次成功地将大功率固体激光一双丝熔化极电弧复合焊接技术及装备用于我国的高端装备制造业，填补了国内空白，实现了我国在激光一电弧复合自动化焊接技术上的跨越发展，技术成果的整体水平达到了国内领先、国际先进水平。

高强钢激光-电弧复合热源焊接技术及应用

国内最早从事大功率固体激光加工技术研究并最先建立先进激光加工技术中心的单位之一。

镁合金激光氩弧复合热源冷填丝焊接工艺

研究了镁合金的低功率激光—氩弧复合热源冷填丝焊接工艺。通过5mm厚镁合金板材的堆焊试验,研究了焊接电流、焊接速度、钨极高度和热源距离等参数对焊缝成形和焊接熔深的影响,确定了钨极高度为0.75mm,热源间距DLA为1.2mm左右的焊接参数范围;在堆焊基础上,进行了2.5mm厚镁合金板材的对焊试验,实现了单面焊双面成形,焊接速度达1200mm/min,焊接接头熔深为单TIG冷填丝接头熔深的两倍,抗拉强度达到母材的95%左右,实现了高速、优质的镁合金冷填丝焊接。另外,简要分析了激光的加入对焊接过程的影响。

焊后热处理对6061-T6铝合金激光-电弧复合焊接性能的影响

6系铝合金熔焊中接头强度低主要是由于接头中易出现气孔和热影响区软化造成的。首先用激光诱导电弧复合热源在5 mm厚6061-T6铝合金板材上进行堆焊,研究铝合金在不同工艺参数下接头中气孔的变化规律;然后采用复合热源对3 mm厚铝合金进行冷填丝对接焊,为消除接头软化区,对接头进行530℃×1 h固溶处理+水淬+185℃×6 h时效处理,并对接头的力学性能、断口特征、显微组织进行分析。结果表明:通过调节焊接工艺参数,焊缝中的气孔可以得到控制,进而得到无气孔的接头;热处理前复合焊接接头强度为母材的63.9%;热处理后,接头的强度达到母材的85.2%,接头薄弱区(热影响区中的过时效区)得到消除。