铝合金激光立焊特性分析

以4mm厚5A06铝合金为研究对象,利用3kW的CO2激光器进行激光立焊和平焊工艺试验,对铝合金激光立焊的焊缝成形和气孔特征进行研究。结果表明,立焊的正面下凹量和背面下塌量均小于平焊,随着焊接热输入的增加,立焊和平焊的差异增大。立焊与平焊的焊缝成形和接头尺寸略有差异,当热输入较大时,立焊的正反面熔宽略小于平焊,而熔深则略大于平焊。铝合金激光立焊的气孔多以体积较大且形状不规则的气孔或孔洞组成,从气孔分布位置和形状看,立焊与平焊的差别不大,气孔多分布在焊缝中部且尺寸较大,相同工艺条件下,立焊的气孔数量略低于平焊。

侧吹辅助气流对激光立焊5A90铝锂合金气孔影响

基于试验设计软件Design Expert V8设计试验,开展激光焊接5A90铝锂合金工艺试验,研究侧吹保护气流参数对焊缝气孔的影响规律,拟合侧吹流量、侧吹角度和等效气孔点数的函数图像,建立数学模型,优化保护气流参数,预测Ⅰ级焊缝保护气流参数范围。实验结果表明：侧吹气流的加入能明显抑制焊缝气孔,侧吹流量是显著因子,对气孔影响较大,随着流量的增加,气孔点数先增后减,在侧吹流量为5-7L/min时有最小气孔点数;侧吹角度和交互项是不显著因子,在侧吹角度为20°-30°范围内,有一个较优值。气孔点数的最优响应模型为三阶模型,该模型拟合良好,经验证试验检验,模型误差范围小于10%,Ⅰ级焊缝易在侧吹流量为3-9L/min,侧吹角度为15°-52°范围内获得。

核电站耐热钢新型激光热丝立焊工艺稳定性及参数优化

填充丝垂直位置多层窄间隙激光焊接中,熔合不完全、气孔和熔体流挂是常见的缺陷。研究表明,垂直向上激光焊接比垂直向下焊接对气孔的敏感性低,而提高焊接速度可以提高焊接稳定性,降低气孔形成的可能性。对于热丝激光垂直焊,表面张力转移方式能有效地保证填充丝的预热,实现稳定的焊接过程。小孔稳定性和熔体流动随焊接方向而变化。熔滴流挂缺陷是常见的缺陷,其主要原因是激光能量集中,容易导致焊缝不连续。激光振荡技术增大了激光熔覆面积,促进了填充丝与母材的润湿行为。在适当的工艺参数下,焊缝宽度增大,焊缝金属表面呈凹形。窄间隙焊接可以在离焦量较小、激光功率较低的情况下进行,采用热丝垂直上下窄间隙激光振荡焊接,完成了板厚20 mm的焊接接头。