激光深熔焊接小孔效应的传热性研究

激光焊接由于其焊缝深宽比高、热影响区小以及高的焊接速度而在工业上得到越来越广泛的应用。激光深熔焊接的本质特征就是存在着小孔效应。采用高速摄影的方法清晰、完整地观测了激光深熔焊接GG17玻璃时的小孔,实验研究了离焦量、焊接速度对小孔和熔池形状、尺寸的影响。在分层假设的基础上建立了激光深熔焊接小孔效应的传热模型,并根据观测到的小孔形状和尺寸,用有限元法计算了小孔周围的温度场和流场。实验与模拟计算结果表明,小孔前沿的温度梯度比后沿的大;焊接熔池中的最大对流速度达到了焊接速度的10倍左右;小孔形状和尺寸的实验观测为系统研究激光深熔焊接时的小孔效应提供了一种新的方法。

等离子焊接小孔效应的电弧电压信号检测

为在等离子焊接小孔效应下对焊缝的熔透质量进行实时控制 ,在不同类型的焊接电源和被焊材料条件下 ,研究了熔池小孔效应与等离子电弧电压信号的关系规律。根据电弧电压信号相对于其均值的偏差的大小及熔池穿孔和未穿孔状态下电弧电压幅频低频段信号的差异分别设计了两种算法 ,并对电弧电压信号的加工处理 ,分别得到了两种传感信号。设计了熔池穿孔与否双阈值判断准则 ,用以检测熔池小孔是否存在。该传感技术可适用于不同焊接电源和不同工件材质 。

激光深熔焊接小孔效应的理论和试验研究

本文采用理论和试验相结合的方法系统研究了激光深熔焊接GG17玻璃时的小孔效应。首先采用高速摄影的方法清晰、完整地观测到了激光深熔焊接GG17玻璃时小孔的形状,并通过实验研究了聚焦光斑尺寸、离焦量、焊接速度等焊接工艺参数对小孔尺寸和形状的影响。然后,论文根据实验得到的小孔形状,通过曲线拟合的方法得到小孔前后沿孔壁的曲线方程,再按照几何光学原理,分析了激光在小孔孔壁上的多次反射吸收情况,并由此计算出了小孔孔壁通过多次反射吸收的激光功率密度分布情况。最后,建立了一个分层圆柱体面热源传热模型,在综合考虑热传导和熔池对流换热的基础上,计算了小孔周围的温度场和流场,求出了小孔孔壁上的热流密度分布,并与小孔孔壁吸收的激光功率密度进行了比较。

激光深熔焊接过程中小孔效应的试验研究

采用高速摄影方法，清晰地观测了激光深熔焊接玻璃过程中的小孔形状，并对离焦量，焊接速度，激光功率等工艺参数对小孔形状的影响以及保护气体对小孔稳定性的影响进行了试验研究。

带密布小孔涡轮冷却叶片的振动分析方法研究

本文以航空燃气涡轮发动机中带密布小孔的涡轮冷却叶片为研究背景,将试验研究与有限元数位分析相结合,形成一种新的混合法。它可准确算出带密布小孔叶片的振动特性。首先通过对带有密布小孔叶片的大量试验研究,得到叶片的开孔率对叶片固有振动频率的影响规律,并用数学函数表示出来。尔后提出一种等效方法,并依据所提出的等效原则,将小孔效应用等效参数表达,并将它们引入有限元分析程序中,得到了满意的计算结果。它与试验数据十分吻合,相对误差约为3.4％。

等离子弧焊接穿孔行为的声信号传感

使用高精度传声器采集穿孔型等离子弧焊接过程中的声音信号 ,围绕焊接过程中出现的“小孔效应” ,开展了等离子弧焊接熔透的声音信号传感方法的研究。结果表明 ,焊接过程中的声音信号在熔池的过渡阶段产生了剧烈的低频振动 ,与熔池的振动有关 ,说明声音信号的低频段分量中包含有熔池穿孔状态的信息。频域分析表明 ,声音信号的低频段分量 (0～ 10 0Hz) ,在熔池处于不同阶段时有明显的变化 ,熔池处于过渡阶段时其值大 ,穿孔后小 ,未穿孔时居中。据此 ,设计出了声音信号的A算法 ,用于识别焊接过程中熔池的穿孔状态 ,该算法可靠性较高 。

光致等离子体在PCB制作能量传输中的作用

简要介绍目前PCB的发展及激光制作的要求 ,研究和分析光致等离子体对激光能量传输的影响 。

脉冲固体激光深熔焊工艺研究

小孔深熔焊是高功率密度能束焊接的主要特征之一，利用脉冲小孔深熔焊技术进行了脉冲固体激光的深熔焊研究，为该技术的进一步推广提供有益的经验。

304不锈钢扫描激光焊接的熔池流动行为及焊缝成形研究

针对304不锈钢扫描激光焊接过程中的熔池流动行为及焊缝成形进行了实验和模拟研究。在研究中,通过考虑了小孔效应的三维瞬态模型和高速摄像平台研究熔池的流动行为,结果表明:在焊接过程中,小孔会推动熔融金属垂直于焊接方向流动,当熔融金属撞击熔池侧壁时,存在溢出熔池的现象,当扫描频率过高时,还会产生熔池飞溅的缺陷。此外,对不同扫描频率和不同扫描宽度下的焊缝形貌进行了对比分析。结果表明:当扫描幅度及其他参数一定时,较低的扫描频率对母材的作用效果更强烈;当扫描频率及其他参数一定时,较小的扫描幅度对母材的作用效果更强烈。

SUS304不锈钢等离子弧焊接

对厚8 mm的SUS304(06Cr19Ni10)不锈钢采用等离子弧焊接,通过正交试验进行工艺参数优化,分析了SUS304不锈钢等离子弧焊接特点,并对其焊缝进行了X射线检验、力学性能及金相组织分析。结果表明,等离子弧焊接可以一次穿透8 mm厚的SUS304不锈钢,且焊缝表面美观。经X射线探伤无缺陷;拉伸试验断裂部位在焊缝处,抗拉强度符合标准要求,均能达到母材的抗拉强度值,焊缝组织为奥氏体+铁素体,热影响区与母材组织均为奥氏体+少量铁素体。

A-TIG焊剂的研制及单面焊双面成形工艺试验

针对20#碳钢,研制了A-TIG焊剂。经过对大量配方在电弧下观察熔池表面积与体积的变化筛选出熔深效果明显、能一次焊透8mm厚20#碳钢的焊剂,并进行焊接工艺评定试验,结果各项性能指标均符合中国船级社《材料与焊接规范》的规定,满足生产要求。

Q235等离子弧焊接工艺研究

对6 mm厚的Q235碳钢,进行了等离子弧焊接试验,分析了Q235碳钢等离子弧焊接特点,并且对焊缝进行了X射线检验,研究了其力学性能及金相组织。

钛合金非熔透性脉冲激光深熔焊气孔行为初探

钛合金非熔透性脉冲激光深熔焊过程中,随着离焦量的增加焊缝中气孔数量明显降低,当离焦量达到±5mm以上时,焊缝中气孔缺陷几乎可以消除。增加离焦量降低了激光束作用域的能量密度,熔池底部材料气化的剧烈程度与形成金属蒸汽的压力均随之降低,加快小孔底部液态金属的回填;同时会使小孔的开口变大,减缓小孔顶部的闭合,有助于金属蒸汽的溢出,焊缝中气孔缺陷可大幅降低。

影响带钢激光焊接焊缝质量的因素分析

激光焊接是利用聚焦后的激光束照射到金属表面．利用其巨大的功率密度，使工件对接部分金属瞬时气化并在束流压力和蒸气压力的共同作用下形成“小孔”。小孔内的金属蒸气继续在高功率密度的激光作用下产生电离，从而在小孔上部及内部形成一定浓度的高温等离子体，通过小孔效应将大部分光能传递给周围的材料使其熔透，在激光束的移动过程中，被熔透的金属迅速冷却，形成致密的焊缝组织。

304不锈钢大功率光纤激光焊成形研究

为了研究大功率光纤激光焊在304不锈钢上的焊缝成形,使用5~7kW的激光功率,10~100mm/s的焊接速度在16mm厚的304奥氏体不锈钢上进行全覆盖参数试验。随后观察了焊缝的熔深、熔宽、焊缝形状等成形参数。结果表明,焊接速度低于20mm/s时,焊缝表面会形成隆起,熔深随速度减慢,迅速增加;焊接速度在30~40mm/s时,焊缝表面变得凹凸不平且两边存在咬边,熔深随速度减慢且小幅增加;焊接速度介于50mm/s和90mm/s之间时,焊缝的熔深和熔宽几乎不变;而当速度达到100mm/s时,熔深急剧减小,且钉头形焊缝的形状发生了很大的改变。通过以上试验结果结合小孔效应和熔池特性分析了激光焊缝的成形机理,对大功率光纤激光焊接形成了更全面的认识。

高效深熔弧焊系统特点研究及应用

针对中厚板焊接,高效深熔弧焊与传统焊接方法相比能实现单面焊双面成型,背面不需清根重焊,消除了清根以及清根打磨带来的粉尘和噪音污染。高效深熔弧焊焊接过程的精确控制,可重复而稳定的高焊接质量从而实现焊接作业的自动化,大大提高了焊接效率,减轻了操作人员的劳动强度,减少了人力、焊材、能源的消耗。高效深熔弧焊成功应用于化工装备制造行业中,取得了良好的经济效益和社会效益。

提高酸轧机组机架内激光测速仪稳定性的方法

本文基于酸洗轧机联合机组激光测速仪进行优化,主要针对测速仪外部固定架构、压缩空气喷嘴以及乳化液的吹扫方式进行了改造。其中,优化工作包括测速仪保护结构的设计、吹扫方式的变更以及喷嘴小孔效应的消除。通过流体力学、空气动力学进行分析计算,得出最优化的乳化液清除方式。经过整体改良后,测速信号得到稳定控制,并且反馈功率得到显著的提高,改变了在轧制过程中乳化液的大量喷洒使得激光测速仪信号不稳定的状况。

非铁金属的焊接

20056135 铝合金激光焊接技术特性／齐向前…／／焊接技术．-2005,34(3)．-30-32 主要综述了铝合金激光焊的焊接特性,如小孔效应及等离子问题,讨论了焊接工艺参数对焊接质量的影响,分析了影响焊缝质量的因素(气孔、裂纹等),同时提出了改进措施,并介绍了铝合金激光焊接的几种新方法。

断弧焊法焊接低合金钢板的工艺探讨

阐述了16MnR低合金钢板一板对接立焊单面焊双面成形的打底焊、填充焊、盖面焊的工艺过程及操作要领。重点讨论了提高单面焊双面成形打底焊质量的措施;强调了焊条伸入坡口的相对深度对打底焊、填充焊和盖面焊焊缝高度的重要影响。

等离子焊接系统在不锈钢拼板焊接中的应用

笔者简要的介绍等离子焊接特点及工艺,着重介绍了该系统在不锈钢拼板焊接中的应用。