主动热防护结构光纤激光焊接侧吹保护试验研究

主动热防护构件作为航空航天领域的重要结构,光纤激光焊接是该类结构的优选制造工艺。苛刻的服役环境对焊缝成形、表面保护及气孔缺陷提出了很高的综合要求。基于侧吹保护的光纤激光非穿透深熔焊接工艺试验,采用超景深显微镜、数字RT检测及灰度处理等设备及方法,系统分析光气间距、气体输送角度、保护气输出长度及气体流量等参数对焊缝成形、焊缝保护效果及气孔的影响规律。结果表明,保护气流量及光气间距对焊缝形貌及气孔率影响较大,正值光气间距参数下焊缝气孔率较低,气孔率同保护气流量正相关。基于优化的气体保护参数,优化了喷嘴结构,实现了主动热防护凹槽三维构件的激光焊接制造,并通过台架测试。

侧吹气体对不锈钢薄板激光焊接焊缝成形的影响

为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程。结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的“梯”形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的“钉”形焊缝。

不锈钢薄板脉冲激光焊接气体保护工艺的研究应用

本文以不锈钢薄板脉冲激光焊接为例,研究了侧吹气体保护工艺相关参数,如侧吹气管位置、角度、侧吹气体流量之间的关系,揭示出侧吹气体保护工艺对于焊接过程稳定性及其表面质量的影响规律。同时研究了在聚焦镜下布置一横向气帘喷嘴,有效吹除激光焊接过程中产生的飞溅,实现对聚焦镜的保护并保证焊接质量。

侧吹气体对不锈钢薄板CO_2激光焊接过程的影响

为了研究侧吹辅助气体对CO2激光焊接过程的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程中,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程。对比分析了侧吹工艺变化对等离子体行为和焊缝形貌的影响。结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊接过程有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,即焊透时出现体积较小的等离子体云团和未焊透时出现的体积较大的等离子体云团。