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6009铝合金光纤激光-MIG电弧复合焊和光纤激光焊工艺对比研究 被引量:7
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作者 张德芬 杨阳 +5 位作者 王同举 谭盖 王松 朱亚 黄杰 李韬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期121-124,134,共5页
采用光纤激光-MIG复合焊和光纤激光焊分别对6009铝合金进行焊接,研究两种焊接方式下焊接接头的成型性、显微组织、拉伸性能、显微硬度、断口形貌的不同。研究表明:激光电弧复合焊的焊接速度是激光焊接的3倍;相比于激光焊,激光电弧复合... 采用光纤激光-MIG复合焊和光纤激光焊分别对6009铝合金进行焊接,研究两种焊接方式下焊接接头的成型性、显微组织、拉伸性能、显微硬度、断口形貌的不同。研究表明:激光电弧复合焊的焊接速度是激光焊接的3倍;相比于激光焊,激光电弧复合焊焊缝中心显微组织更加细小;接头的抗拉强度达到母材的63%以上,而激光焊接的抗拉强度仅仅只有母材的38%;显微硬度试验表明:复合焊存在软化区,而激光焊接几乎没有软化区;断口分析表明:复合焊和激光焊的拉伸断口都是典型的韧窝状态,但是复合焊接的韧窝更加均匀。 展开更多
关键词 6009铝合金 光纤激光-mig电弧复合焊 光纤激光 工艺性能
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400MPa球墨铸铁光纤激光-MIG电弧复合焊接头的断裂特征 被引量:6
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作者 郑世卿 刘柱 +1 位作者 单际国 温鹏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期89-92,117,共4页
采用填充308L不锈钢焊丝光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接厚度为5mm的风电关键部件用400 MPa级球墨铸铁,获得了表面成形良好且熔透的焊缝,研究了MIG电弧热输入对接头拉伸性能和断裂特征的影响.结果表明,电弧热输入较小时,接头的拉伸性能... 采用填充308L不锈钢焊丝光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接厚度为5mm的风电关键部件用400 MPa级球墨铸铁,获得了表面成形良好且熔透的焊缝,研究了MIG电弧热输入对接头拉伸性能和断裂特征的影响.结果表明,电弧热输入较小时,接头的拉伸性能差,断裂沿熔合线发生,断口为脆性断口;电弧热输入较大时,接头的拉伸性能较好,断裂自半熔化区顶部沿母材发生,断口顶部为脆性断口,底部为韧性断口.接头断裂特征的差异是由接头中焊缝和半熔化区底部莱氏体的量的不同导致的.基于以上研究,获得了抗拉强度为346.4 MPa、断后伸长率为5.4%,断裂发生在母材上的优质接头. 展开更多
关键词 光纤激光-mig电弧复合焊 球墨铸铁 断裂特征 电弧热输入
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钛合金激光-MIG电弧复合焊接头组织性能 被引量:4
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作者 张婧 杜伟 +3 位作者 王孟果 武天文 荆文 谭国平 《金属加工(热加工)》 2023年第4期10-13,17,共5页
通过激光-MIG电弧复合焊的方法进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行组织性能分析。结果表明:焊接接头焊缝区由长针状α'马氏体贯穿整个β柱状晶构成,柱状晶平均宽度为150μm,在α'马氏体之间还会形成细小的次生α'... 通过激光-MIG电弧复合焊的方法进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行组织性能分析。结果表明:焊接接头焊缝区由长针状α'马氏体贯穿整个β柱状晶构成,柱状晶平均宽度为150μm,在α'马氏体之间还会形成细小的次生α'马氏体,最终焊缝区呈杂乱无序的网篮状形貌,通过XRD测试,确认焊缝中主要由α'马氏体组成;焊接接头显微硬度分布总体呈现为焊缝区>热影响区>母材区的分布规律;焊接接头的抗拉强度和断后伸长率略高于母材,同时断裂位置也在母材区域,焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂特征。 展开更多
关键词 钛合金 激光-mig电弧复合焊 组织性能
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TA12钛合金激光-MIG电弧复合焊残余应力研究
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作者 兖文涛 李树楠 张振东 《焊接技术》 2023年第12期50-53,共4页
对TA12钛合金平板进行激光-MIG电弧复合焊,采用X射线衍射法对TA12钛合金焊接接头进行表面残余应力测试,获得了焊接接头表面残余应力的分布规律,并对其进行分析与评价。结果表明,在接头纵截面上(距熔合线3 mm)横向应力整体表现均为压应力... 对TA12钛合金平板进行激光-MIG电弧复合焊,采用X射线衍射法对TA12钛合金焊接接头进行表面残余应力测试,获得了焊接接头表面残余应力的分布规律,并对其进行分析与评价。结果表明,在接头纵截面上(距熔合线3 mm)横向应力整体表现均为压应力,压应力峰值-767.6 MPa出现在引弧点;横向应力、纵向应力在中间区域存在应力稳定区,引弧、熄弧区域应力波动幅度大;在接头横截面上(垂直于焊接方向),横向应力、纵向应力均在距熔合线6 mm处出现压应力峰值,分别为-376.8 MPa和-225.6 MPa;在远离焊缝的边缘区域,横向应力维持零应力状态波动,纵向应力则在-100 MPa压应力范围内波动。 展开更多
关键词 TA12钛合金 激光-mig电弧复合焊 残余应力 X射线
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激光-MIG电弧复合焊接6082-T6铝合金气孔抑制机理研究 被引量:3
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作者 马明明 廖宁宁 张弛 《机车车辆工艺》 2023年第2期1-6,共6页
焊接气孔是铝合金激光复合焊接接头常见的缺陷之一,文章采用激光-MIG复合焊接工艺,研究了6082-T6铝合金在常规焊接路径和光斑摆动焊接路径下的气孔产生与抑制机理。结果表明,针对6 mm铝合金对接焊缝,在常规焊接路径工艺下,接头气孔率随... 焊接气孔是铝合金激光复合焊接接头常见的缺陷之一,文章采用激光-MIG复合焊接工艺,研究了6082-T6铝合金在常规焊接路径和光斑摆动焊接路径下的气孔产生与抑制机理。结果表明,针对6 mm铝合金对接焊缝,在常规焊接路径工艺下,接头气孔率随着能量密度的增加而降低,最小气孔率达1.53%,而在光斑摆动焊接路径工艺下,由于光斑摆动的效应,接头气孔率明显降低,最低气孔率达0.33%。对接头进行力学性能测试,两种工艺下接头的强度均达到母材的70%~80%,但常规焊接路径工艺下拉伸从焊缝处断裂,而光斑摆动路径工艺下拉伸均从热影响区断裂。此外,在常规焊接路径下,接头的弯曲性能不合格,而在光斑摆动路径工艺下,接头的弯曲性能测试均合格。接头的力学性能对接头的气孔率表现出了较大的敏感性。 展开更多
关键词 激光-mig电弧复合焊 激光摆动复合 铝合金 气孔
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不锈钢薄板大间隙接头激光-MIG电弧复合高速焊接工艺 被引量:6
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作者 张洲 单际国 +1 位作者 吴爱萍 任家烈 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期109-112,118,共4页
采用填充ER316焊丝的光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接间隙为0.5 mm、厚度为1 mm的SUS444铁素体不锈钢薄板对接接头和搭接接头,研究了获得成形良好的对接接头和搭接接头的工艺参数窗口和极限焊接速度,并对焊缝进行了着色渗透检验和拉伸... 采用填充ER316焊丝的光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接间隙为0.5 mm、厚度为1 mm的SUS444铁素体不锈钢薄板对接接头和搭接接头,研究了获得成形良好的对接接头和搭接接头的工艺参数窗口和极限焊接速度,并对焊缝进行了着色渗透检验和拉伸试验.结果表明,合理匹配焊接速度和焊接电流,是获得成形良好的大间隙接头的关键;当焊接速度过小或焊接电流过大时,较大的热输入导致焊缝过度熔透,焊缝成形不良;当焊接速度过大或焊接电流过小时,较小的热输入导致焊缝未熔透.对接接头焊缝成形质量良好且熔透的极限焊接速度可达12 m/min,而搭接接头的极限焊接速度为5 m/min.成形良好的焊缝均未发现表面裂纹.拉伸试验表明,对接接头断裂在母材上;搭接接头绝大部分断裂在熔合线附近,极限焊接速度下获得的搭接接头的抗拉强度是母材的84.2%. 展开更多
关键词 大间隙 高速 激光-mig电弧复合焊 对接接头 搭接接头
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激光-MIG复合焊中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响 被引量:22
7
作者 高志国 黄坚 +1 位作者 李亚玲 吴毅雄 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期69-73,共5页
为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响。激光入射角度在电弧和激光束前后相对位置不同情况下,分别对应不同的焊缝成形机制会对焊缝的表面和内部成形产生比较大的影响,激... 为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响。激光入射角度在电弧和激光束前后相对位置不同情况下,分别对应不同的焊缝成形机制会对焊缝的表面和内部成形产生比较大的影响,激光束在前电弧在后,焊缝上表面成形均匀饱满;而电弧在前激光束在后,焊缝表面会出现倾斜沟槽。通过对焊缝不同位置进行EDX和微观硬度分析可以明显发现两种情况下Mg元素含量从焊缝上表面到底部依次增加,但硬度分布略有差别:激光在前电弧在后焊缝上部的硬度小于底部,而电弧在前激光在后焊缝上部的硬度大于焊缝的底部。对铝合金施焊之后的焊缝表面及其两侧会有一层黑色物质,通过EDX分析可以确定为铝、镁的氧化物。 展开更多
关键词 铝合金 缝成形 激光-mig复合 激光入射角
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6061铝合金激光摆动-电弧复合焊组织与力学性能分析 被引量:1
8
作者 张贺 靳军 +3 位作者 蒋平 张风东 张振鹏 周志凯 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期94-102,I0008,I0009,共11页
对高铁6 mm的6061铝合金进行激光摆动-电弧锁底对接焊,以焊缝熔深与气孔率为指标,借助扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM),电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)等表征手段分析了摆动频率对焊缝微观... 对高铁6 mm的6061铝合金进行激光摆动-电弧锁底对接焊,以焊缝熔深与气孔率为指标,借助扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM),电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)等表征手段分析了摆动频率对焊缝微观组织与力学性能的影响规律.结果表明,当摆动频率升高为250 Hz时,焊缝气孔率降至1%以下,靠近熔合线附近的焊缝区域主要由柱状枝晶组成,而焊缝中心电弧区域主要由等轴枝晶组成,激光摆动频率变化会影响单位周期内光束前进距离,进而影响光束对熔池后方的搅拌能力强弱,随着激光摆动频率的增大,熔池的搅拌作用效果增强,焊缝中心等轴枝晶细化程度明显,晶粒尺寸由68μm降至44μm.当摆动频率为250Hz时,接头的抗拉强度达到最大为229 MPa,约为母材强度的73%,焊缝气孔率的降低和焊缝中心细化的枝晶组织为接头强度提高提供了有利条件. 展开更多
关键词 激光摆动-电弧复合 摆动频率 气孔率 微观组织 力学性能
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激光-MIG双丝复合焊电弧特性与熔滴过渡研究 被引量:2
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作者 朱艳丽 李桓 +2 位作者 向婷 薛龙 黄继强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期33-40,共8页
利用搭建的激光-熔化极惰性气体保护(Metal inert-gas,MIG)双丝复合焊接系统进行焊接试验。在试验中,主要研究激光功率、送丝速度、光丝间距和离焦量等几个主要变量对复合焊接稳定性、电弧特性和熔滴过渡的影响规律。分别选取电弧电压... 利用搭建的激光-熔化极惰性气体保护(Metal inert-gas,MIG)双丝复合焊接系统进行焊接试验。在试验中,主要研究激光功率、送丝速度、光丝间距和离焦量等几个主要变量对复合焊接稳定性、电弧特性和熔滴过渡的影响规律。分别选取电弧电压变异系数、电弧偏转角、熔滴过渡方式及过渡频率作为评价参量对稳定性、电弧特性和熔滴过渡进行分析。研究发现,随着激光功率增加,电弧偏转角先减小后增加,在1 000 W附近偏转角最小,焊接过程最稳定。引导丝熔滴始终为粗滴过渡,而跟随丝熔滴为粗滴过渡+少量短路过渡,熔滴过渡频率呈现先增加后下降的趋势。在送丝速度为4 m/min时引导丝和跟随丝的电弧稳定性最好,电弧偏转角先减小后增加最终趋于稳定。在离焦量为–1 mm时,引导丝和跟随丝熔滴过渡频率均达到最大值,分别为8.6Hz和6.3Hz。 展开更多
关键词 激光-mig双丝复合 接稳定性 电弧特性 熔滴过渡
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Ti6321合金激光-MIG复合焊接接头组织和力学性能分析
10
作者 穆壮壮 高福洋 +1 位作者 余巍 雷小伟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第1期53-57,共5页
对6 mm厚的Ti6321钛合金板开展激光-MIG复合焊接试验,对焊接接头的微观组织和力学性能进行了测试分析。结果表明,焊缝区金相组织主要为粗大的β柱状晶和细小的针状α’相形成的网篮组织;热影响区金相组织分布不均匀,近焊缝区组织主要由... 对6 mm厚的Ti6321钛合金板开展激光-MIG复合焊接试验,对焊接接头的微观组织和力学性能进行了测试分析。结果表明,焊缝区金相组织主要为粗大的β柱状晶和细小的针状α’相形成的网篮组织;热影响区金相组织分布不均匀,近焊缝区组织主要由针状马氏体α’相和等轴α相组成,而近母材区组织主要由等轴α相、针状马氏体α’相和少量残余β相组成。拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,抗拉强度均值为935 MPa。焊缝和热影响区的硬度明显高于母材,最高硬度值出现在熔合线附近。 展开更多
关键词 Ti6321钛合金 激光-mig复合 微观组织 力学性能
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激光-MIG复合角焊缝成形工艺研究
11
作者 郎志勇 高延峰 +1 位作者 刘书健 张华 《热加工工艺》 北大核心 2024年第1期29-34,共6页
目前,复合焊接技术研究多关注于薄板拼接焊,角焊缝焊接仍采用单热源,焊缝成形效果差。针对8 mm厚的Q235低碳钢板角焊缝,研究了激光-MIG复合焊接时,各工艺参数对角焊缝成形尺寸及熔池状态的影响。结果表明:MIG弧焊熔池飞溅较大,焊缝熔深... 目前,复合焊接技术研究多关注于薄板拼接焊,角焊缝焊接仍采用单热源,焊缝成形效果差。针对8 mm厚的Q235低碳钢板角焊缝,研究了激光-MIG复合焊接时,各工艺参数对角焊缝成形尺寸及熔池状态的影响。结果表明:MIG弧焊熔池飞溅较大,焊缝熔深、熔宽均较小,加入激光热源后,激光对电弧有一定的稳定作用,熔深、熔宽均增大,余高减小。弧焊熔池尺寸随电流增大而增大,当激光熔池与弧焊熔池耦合较好时,有利于稳定熔池、减少飞溅;随热源间距增大,熔滴不再滴入激光作用区,耦合作用下降;随焊接速度提升,热源在单位长度焊缝作用时间变短,熔深、熔宽下降。当激光功率为1.5 kW,焊接电流为220 A,热源间距为2 mm,焊接速度为600 mm/min时,弧焊熔池与激光熔池耦合好,熔池最为稳定,焊缝成形最佳。 展开更多
关键词 激光-mig复合 缝成形 熔池状态
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装配间隙对铝合金激光-电弧复合焊接头成形及气孔的影响研究
12
作者 马寅 马国龙 +3 位作者 王尉 刘福运 韩晓辉 檀财旺 《电焊机》 2024年第10期61-69,共9页
采用激光先导方式的激光-电弧复合焊对高速列车车体常用的6082-T6铝合金锁底接头进行焊接试验。通过改变水平间隙和竖直间隙的大小,研究其对焊缝成形、熔深熔宽和气孔率的影响,并结合Fluent数值模拟软件进行验证。结果表明,随着水平间... 采用激光先导方式的激光-电弧复合焊对高速列车车体常用的6082-T6铝合金锁底接头进行焊接试验。通过改变水平间隙和竖直间隙的大小,研究其对焊缝成形、熔深熔宽和气孔率的影响,并结合Fluent数值模拟软件进行验证。结果表明,随着水平间隙的增加,焊接接头的熔深和熔宽都呈现逐渐增大的趋势,特别地,当水平间隙从0 mm增大到1.2 mm时,熔深和下部熔宽分别从5.91 mm和1.65 mm增加至6.45 mm和2.46 mm,这主要归因于激光焊接热输入的增大;另外,接头气孔率呈现先下降后上升的趋势,当水平间隙为0.7 mm时,气孔率达到最小,仅为9.21%,小于无间隙时的10.86%和间隙为1.2 mm时的12.61%,这说明一定的水平间隙尺寸有利于提高匙孔稳定性,而过大的水平间隙尺寸则会造成匙孔稳定性变差;另外,随着竖直间隙的增加,尽管接头的熔深熔宽无明显变化,但气孔率呈现不断增大的趋势,从10.86%增大到15.85%,说明竖直间隙的存在不利于维持熔池匙孔的稳定性。最佳装配间隙尺寸为:水平间隙0.7 mm和竖直间隙0 mm。本研究将为采用激光-电弧复合焊接技术来实现高速列车用铝型材的高质量焊接提供工艺指导,并扩大激光-电弧复合焊接在相关领域的应用范围。 展开更多
关键词 激光-mig复合 装配间隙 缝成形 气孔率
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Q690钢激光-MIG复合焊焊缝耐腐蚀性能研究
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作者 周倩雯 严春妍 +3 位作者 聂榕圻 陈锦伊 田展鹏 张可召 《电焊机》 2024年第4期123-128,共6页
采用焊接效率较高的激光电弧复合焊对Q690钢中厚板(16 mm)进行焊接试验,分析不同激光功率下焊接接头的显微组织和晶粒尺寸的变化,及其开路电位、交流阻抗谱、极化曲线和腐蚀形貌,探讨激光功率对焊缝电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明... 采用焊接效率较高的激光电弧复合焊对Q690钢中厚板(16 mm)进行焊接试验,分析不同激光功率下焊接接头的显微组织和晶粒尺寸的变化,及其开路电位、交流阻抗谱、极化曲线和腐蚀形貌,探讨激光功率对焊缝电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明,激光-MIG复合焊焊缝的显微组织由大量针状铁素体和少量侧板条铁素体、粒状贝氏体组成,其中电弧区的针状铁素体、侧板条铁素体含量多于激光区,电弧区的晶粒尺寸比激光区略大;粗晶热影响区显微组织主要由板条马氏体组成。随着激光功率的增加,焊缝中粒状贝氏体含量减少,针状铁素体和侧板条铁素体含量增加。当激光功率从1.5 kW增至2.5 kW时,焊缝的开路电位上升,容抗弧半径增加,极化电阻变大,极化曲线有右移倾向,自腐蚀电流密度下降,耐腐蚀性能提高。但当激光功率增至3.0 kW时,由于组织过于粗大,耐腐蚀性能反而下降。激光功率为2.5 kW时,复合焊焊缝的耐腐蚀性能最佳。 展开更多
关键词 Q690钢 激光电弧复合 耐腐蚀性能 显微组织 激光功率
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保护漆层对10CrNiCu钢激光-电弧复合焊接质量的影响
14
作者 田国庆 张建财 +3 位作者 朱毅宇 赵文勇 胥国祥 闫德俊 《电焊机》 2024年第12期16-20,89,共6页
激光-电弧复合焊工艺稳定性对外界因素变化极为敏感。为了解10CrNiCu钢板材表面保护漆对激光-电弧复合热源焊接质量的影响,采用4 mm厚10CrNiCu钢板进行平板堆焊试验,系统研究了板材表面保护漆打磨与否对焊接工艺稳定性、成形形貌、金相... 激光-电弧复合焊工艺稳定性对外界因素变化极为敏感。为了解10CrNiCu钢板材表面保护漆对激光-电弧复合热源焊接质量的影响,采用4 mm厚10CrNiCu钢板进行平板堆焊试验,系统研究了板材表面保护漆打磨与否对焊接工艺稳定性、成形形貌、金相组织及力学性能的影响规律。结果显示,表面打磨焊件在焊缝两侧存在金属飞溅且个数较多,约为19个,未打磨焊件只在起弧端存在3个小尺寸飞溅;未打磨焊件焊缝熔宽约为5.80 mm,打磨焊件熔宽约为6.85 mm,在未打磨焊件焊缝横截面底部存在贯穿型气孔;两者焊接接头的焊缝组织均由针状铁素体和粒状贝氏体组成,但打磨焊件组织中粒状贝氏体数量更多,分布更为均匀;焊件保护漆打磨与否,其拉伸断裂区域均位于母材,断后延伸率约为21%,断裂行为均为韧性断裂;打磨焊件平均硬度为266 HV,未打磨焊件的平均硬度为236 HV,相差约12.7%。保护漆的存在有效避免了焊接过程飞溅在焊缝周围的附着,但使得熔池有效热输入降低,焊缝尺寸减小,工艺稳定性降低,且容易出现气孔等缺陷。 展开更多
关键词 10CrNiCu钢 激光-电弧复合 缝成形 组织性能
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Q345B钢激光-电弧复合焊接工艺性能研究
15
作者 温子缘 蒋宝 +3 位作者 魏鹏宇 韩鹏薄 杨义成 雷振 《机械制造文摘(焊接分册)》 2024年第4期1-5,共5页
利用激光-电弧复合焊接方法,研究了6 mm厚Q345B板激光-电弧复合焊接成形的影响规律,并分析了该方式下工况适应性及接头性能。结果表明:在激光功率为4000 W、焊接速度0.8 m/min、送丝速度8 m/min及光丝间距5 mm时获得了良好的焊缝成形,... 利用激光-电弧复合焊接方法,研究了6 mm厚Q345B板激光-电弧复合焊接成形的影响规律,并分析了该方式下工况适应性及接头性能。结果表明:在激光功率为4000 W、焊接速度0.8 m/min、送丝速度8 m/min及光丝间距5 mm时获得了良好的焊缝成形,且对间隙和错边的适应性较好;焊缝X射线探伤可以达到I级合格;接头力学性能表现良好。 展开更多
关键词 激光-电弧复合 缝成形 工况 性能
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激光-电弧复合焊接技术及工艺认可
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作者 秦磊余 郭健 《船舶标准化工程师》 2024年第3期27-30,33,共5页
为突破激光焊接工艺的局限性,对激光-电弧复合焊接技术的工作原理和工艺特点进行介绍,并对试验过程中常见的焊接缺陷和原因进行分析汇总,在此基础上,给出激光-电弧复合焊接工艺认可提示和规范完善建议。研究成果可为激光-电弧复合焊接... 为突破激光焊接工艺的局限性,对激光-电弧复合焊接技术的工作原理和工艺特点进行介绍,并对试验过程中常见的焊接缺陷和原因进行分析汇总,在此基础上,给出激光-电弧复合焊接工艺认可提示和规范完善建议。研究成果可为激光-电弧复合焊接技术在船舶制造业中的应用提供一定参考。 展开更多
关键词 激光-电弧复合 接工艺认可 船舶 工程应用
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304不锈钢激光-电弧复合焊流场数值模拟研究
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作者 温鹏军 杨明晓 +2 位作者 张骁勇 路永新 周雨微 《焊管》 2024年第11期46-52,共7页
为研究304不锈钢在激光-电弧复合焊接过程中熔池内部的变化情况,采用有限元分析软件对304不锈钢进行激光-电弧复合焊流场数值模拟,分析不同焊接参数对焊缝形貌及微观结构的影响机制。结果表明,随着激光功率和焊接电流的增大,焊接热输入... 为研究304不锈钢在激光-电弧复合焊接过程中熔池内部的变化情况,采用有限元分析软件对304不锈钢进行激光-电弧复合焊流场数值模拟,分析不同焊接参数对焊缝形貌及微观结构的影响机制。结果表明,随着激光功率和焊接电流的增大,焊接热输入总量逐渐增大,焊缝熔池深度增大;激光扫描频率越大,焊接过程中热输入越快,焊缝熔池深度也越大;激光扫描振幅则影响了焊缝熔池的宽度,激光扫描振幅越大,熔池的宽度越大。激光功率、焊接电流、激光扫描振幅、激光频率不仅影响了熔池的宽度和深度,也影响了不锈钢表面熔液的流速和熔池内部温度场和流速场的均匀性,从而影响了焊缝成形和微观结构。此外,在光束搅拌效应下,熔滴以涡流的形式存在于熔池内部,而涡流的方向取决于激光移动的方向,激光向左扫描时形成逆时针涡流,向右扫描时形成顺时针涡流。同时动态匙孔减少了熔池热量积累和熔池的孔隙率。 展开更多
关键词 304不锈钢 激光-电弧复合 数值模拟 熔池形貌
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5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化
18
作者 毕学松 侯艳喜 +1 位作者 尚鹏 杜江 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期43-49,共7页
采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5~4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊... 采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5~4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊缝成形质量的影响,并分析了优化工艺下接头的力学性能。结果表明:在3.0 kW激光功率下,当激光束不摆动时,焊缝背面不连续并伴有凹坑,当激光束直线摆动时,焊缝内部存在大量气孔;在圆形激光束摆动模式下,当激光功率为2.5 kW时,焊缝背面未形成连续的全熔透焊缝,当激光功率为4.0 kW时,焊缝出现严重的下塌现象。3.0~3.5 kW激光功率以及圆形或方形激光束摆动模式能够实现单面焊背面自由成形,且焊缝成形良好,在不同组对间隙和错边条件下表现出较强的适应性;在激光功率为3.0 kW、激光束摆动模式为圆形摆动的优化工艺下,焊接接头抗拉强度达到母材的90%,正弯和背弯后接头中均未出现裂纹和其他开口缺陷,满足工程应用要求。 展开更多
关键词 罐体用5083铝合金 激光-mig复合 单面双面成形 工艺优化
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铝合金高频振荡扫描激光-电弧复合焊缝成形规律与预测
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作者 苗晓军 韩丽娟 +4 位作者 李凯 王磊 姜来合格 廖伟 高明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期83-91,共9页
高频振荡扫描激光-电弧复合焊接能够通过扫描搅拌效应调控铝合金焊缝微观组织及其力学性能,但是在控形方面还鲜有研究,无法为工业应用提供理论支撑.为此,系统研究了激光束扫描振幅A和频率f对AA6082铝合金激光-电弧复合焊缝成形特征的影... 高频振荡扫描激光-电弧复合焊接能够通过扫描搅拌效应调控铝合金焊缝微观组织及其力学性能,但是在控形方面还鲜有研究,无法为工业应用提供理论支撑.为此,系统研究了激光束扫描振幅A和频率f对AA6082铝合金激光-电弧复合焊缝成形特征的影响规律,包括焊缝表面飞溅、焊缝下部激光区宽度和熔深占比,并基于光束扫描的能量分布特征和激光焊接模式转变行为,探讨了焊缝形貌转变机理.随后,根据焊缝成形缺陷数量和激光深熔焊模式进一步确定了激光束扫描参数的优化区间范围,具体为0.4 mm≤A≤1.0 mm和300 Hz≤f≤500 Hz.最后,通过对光束扫描参量的线速度归一化处理,建立了优化参数区间内的焊缝特征值的线性定量关系,精度达到89.8%,为高频振荡扫描激光-电弧复合焊缝形貌特征的预测与调控提供了数据支撑. 展开更多
关键词 振荡扫描 激光-电弧复合 缝成形 铝合金
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Q345E钢激光-电弧复合焊T形接头疲劳性能
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作者 姜来合格 邓玉春 +4 位作者 赵娇玉 黄凤龙 任刚 黄映杰 高明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-7,共7页
为探究激光-电弧复合焊接技术在转向架结构中应用的可能性,以20 mm厚的Q345E钢T形接头为研究对象,开展了激光-电弧复合焊接试验,并采用单点法和升降法进行疲劳性能测试.结果表明,当指定循环次数为5×10^(6)时,复合焊接头的中值疲劳... 为探究激光-电弧复合焊接技术在转向架结构中应用的可能性,以20 mm厚的Q345E钢T形接头为研究对象,开展了激光-电弧复合焊接试验,并采用单点法和升降法进行疲劳性能测试.结果表明,当指定循环次数为5×10^(6)时,复合焊接头的中值疲劳强度为148.3 MPa,循环2×10^(6)时的条件疲劳强度为181.5 MPa,比相应的电弧焊接头提高39.6%,且焊接组织更细小,提高了裂纹萌生过程中所需的疲劳循环次数.疲劳裂纹形貌特征表明,T形接头的疲劳裂纹起源于封底焊缝焊趾处,瞬断区为韧性断裂模式,复合焊接头疲劳性能提高的原因在于其封底焊缝焊趾处具有较小的应力集中系数,且焊缝微观组织由更为细小的晶内铁素体组成,能够有效避免疲劳裂纹过早萌生,并阻碍疲劳裂纹扩展. 展开更多
关键词 激光-电弧复合 T形接头 疲劳性能
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