AZ31B变形镁合金CO_2激光焊接模式及焊缝成形特点

用CO2激光对4 mm厚的AZ31B变形镁合金进行了焊接试验,试验中出现了三种焊接模式:小孔焊、热导焊、模式不稳定焊。分析发现在一定参数范围内激光功率是焊接模式的决定因素。提出用正面熔宽与纵深段熔深的比值来表征小孔焊焊缝的形状特点,并对焊缝形状参数的影响因素进行了分析。发现焊接热输入是控制焊缝形状的最主要因素,而焊接速度变化引起的激光能量利用率的变化和激光功率变化引起的等离子体羽翼导热影响范围的变化也是焊缝形状的影响因素。在保证熔透的前提下,选择较低的激光功率、较高的焊接速度和较弱的焊接规范有利于获得深而窄的焊缝。

铝合金CO_2激光与TIG薄板焊接接头力学性能分析

对铝合金5A02薄板本身的力学性能、CO2激光焊接与TIG焊接两种焊接方法的铝合金薄板焊接接头的力学性能进行了测定,并对轧制方向与垂直轧制方向的力学性能进行了测定。另外采用系列加载试验对焊缝、母材的性能进行了研究。结果表明,材料的各向异性影响焊接接头的性能,焊接接头的力学性能与各个区域的性能存在一定的关系,为焊缝的表征提供了理论依据,为铝合金的汽车构件碰撞模拟提供局部力学性能的试验数据。

CO_2激光焊接快速凝固耐热铝合金AA8009

采用3种不同的焊接速度（0.6, 1.5和2.4 m/min）, 对板厚为1 mm的耐热铝合金AA8009进行CO2激光焊接. 研究结果表明： 在焊接冷却速度为102～103 ℃/s时, 焊缝中心凝固组织为亚共晶组织, 大量细小的第二相粒子弥散分布在细小近等轴的α-Al中;在熔化区边界存在大量粗大的针状相分布在粗大胞状枝晶α-Al中;提高焊接速度可改善焊接接头组织和性能, 当焊接速度为2.4 m/min时, 焊缝组织类似于基材组织;焊接接头断裂发生在熔化区边界.

CO_2激光焊接神经组织的电生理改变

目的 :探讨激光焊接法吻合神经的优越性。方法 :选择健康普通家兔 30只 ,离断两侧股神经 ,一侧股神经外膜缝合 1针后 ,进行激光焊接 ,输出功率为 ( 1 5 0± 1 5 ) m W,平均照射时间为 ( 1 8±5 ) s,另一侧神经外膜缝合 3针作对照 ,术后 7、1 4、2 1、2 8和 35 d测定吻合神经的传导速度、动作电位幅值和动作电位持续时间 ,并测量前 4个时间点吻合口外径。结果 :术后各时间点 ,同手法缝合侧相比 ,激光焊接吻合的神经传导速度快 ,动作电位幅值大 ,动作电位持续时间短。结论 :激光焊接吻合的神经 。

采用填充焊丝的外加电流铝合金CO_2激光焊接

在铝合金CO2激光焊接时,通过填充焊丝向焊接熔池注入外加电流,直流电源的一极与填充焊丝相连,另一极在熔池后方与工件相连,由此构成电流回路。研究结果表明,随着外加电流的增加,焊缝熔深和面积增大,且焊缝表面成形更加均匀,鱼磷纹更加细密,即外加电流提高了焊接效率,改善了焊接过程的稳定性。进一步研究表明,外加电流的电阻热对焊接结果的影响极小。外加电流对铝合金CO2激光焊接的影响归因于电流的磁流体效应。

CO_2激光焊接工艺对AZ31B变形镁合金焊缝表面成形的影响

采用3kW的CO2激光器焊接4mm厚的AZ31B变形镁合金板材,研究了气体保护方式和焊接工艺参数对焊缝表面成形的影响。试验结果表明,保护气流的方向和气流量对焊缝表面成形存在显著影响,当气流方向与焊接方向相反并与水平方向呈30°角、气流量为2000L/h时,焊缝的表面成形最为均匀平整。通过调整激光功率和焊接速度等工艺参数来改变焊接热输入,可以获得"未熔透"、"仅熔池透"、"适度熔透"和"过度熔透"等不同熔透状态和表面成形特点的焊缝,其中"适度熔透"状态的焊缝正、背面成形最均匀;在相同的焊接热输入条件下,强参数规范条件下获得的焊缝表面成形效果最佳。

5A02铝合金CO_2激光焊接头组织和力学性能分析

对2mm厚的5A02铝合金进行CO2激光焊接试验研究。分析激光焊缝成形和接头微观组织形态,测定了接头上表面和焊缝厚度方向上的维氏硬度,并对接头进行横向和纵向拉伸试验,用扫描电镜观察分析拉伸断口形貌。结果表明,激光功率和焊接速度合理匹配能够获得成形良好、无缺陷的焊缝,焊缝中部为等轴细晶,熔合线附近是柱状晶组织。焊缝各区域硬度高于母材,焊缝中部厚度方向上硬度基本相同,焊缝的平均屈服强度是母材的1.78倍,平均抗拉强度是母材的1.51倍。母材横向拉伸断口韧窝较深,为延性断裂;焊缝纵向拉伸断口韧窝较浅,具有延性和脆性断裂两种特征。

Ca对AZ31镁合金CO_2激光焊接接头组织和性能的影响

采用添加填充材料的CO2激光焊接工艺对AZ31镁合金薄板进行焊接,研究了不同Ca含量对焊缝金属的显微组织和力学性能的影响.结果表明:当激光功率为1 500W,焊接速度为3 m/min时,AZ31镁合金CO2激光焊接的焊缝金属中添加一定量的σCa<0.19%元素,可以得到成分相对较均匀、组织细小的焊缝.当填充带材为AZC04(焊缝中Cσa=0.19%)时,焊缝区晶粒相对细小,析出相细小弥散,此时焊接接头的力学性能最优,焊接效率基本可达到100%.

高功率CO_2激光焊接薄板接头组织性能与变形研究

采用高功率CO_2激光焊机对0.8 mm厚304L不锈钢薄板进行高速施焊。利用激光金相显微镜观察焊接接头显微组织,万能试验机测定焊接接头力学性能,采用分析软件对焊接变形进行模拟分析。在此基础上针对性地设计开发薄板焊接工装。结果表明:焊缝熔池边缘为枝晶奥氏体,中心为等轴奥氏体晶粒;焊缝室温与350℃高温拉伸性能与母材的相当,抗拉强度分别可达691 MPa和470 MPa;模拟计算所得焊缝变形量与实际变形量吻合良好,且变形趋势一致;设计开发的专用工装能有效将焊接变形减小93%。

小功率CO_2激光焊接老龄大白鼠食管的研究

目的 探讨小功率 CO2 激光对老龄大白鼠食管组织焊接的优越性。方法 对 90只老龄 (月龄 1 8～ 2 0个月 )大白鼠颈段食管激光焊接和手法缝合进行对比实验 ,分别观察两种方法组织学改变及吻合口瘘的发生率。结果 激光焊接较手法缝合组织损伤轻 ,周围炎症反应弱 ,食管吻合口修复快 ,瘢痕形成少 ,吻合口瘘发生率低 ,二者差异显著 (P<0 .0 5)。结论 激光焊接食管组织切实可行 。

焊接速度对CO_2激光-GMAW-P复合焊接等离子行为及熔滴过渡影响研究

在CO_2激光和GMAW-P复合焊接过程中,焊接速度是用来控制对工件热输入的重要参数,但是焊接速度的改变也会影响到等离子行为及熔滴过渡。文中研究了焊接速度对激光致等离子体形态、熔滴过渡和输出电信号的影响,通过高速摄影观察了焊接过程激光等离子体和熔滴过渡,采集了焊接过程电流电压信号,试验结果表明,较低的焊接速度会产生大量的激光致等离子体,这种等离子体的产生改变了熔滴内电流分布,阻碍了熔滴过渡,增加了弧长及熔滴尺寸。

铝合金5A02不等厚板的CO_2激光填粉拼焊

在填加粉末的条件下,采用CO2激光器焊接铝合金5A02不等厚板,研究焊接参数对焊缝成形的影响;利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机分别研究了激光拼焊板焊接接头的力学性能、断口形貌及微观组织特点。结果表明,填加粉末可使5A02不等厚薄板的激光焊接过程的稳定性显著提高,在比较宽的参数范围内,可以得到成形良好的焊缝;拼焊板的横向拉伸试样均断裂于薄板热影响区,拉伸性能与母材中变形能力较好的板料所占比例有关,该比例越大则拼焊板具有较大的延伸率,变形能力越强;拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶。

常规外科切除缝合手术与CO_2激光切除焊接切口治疗面部皮脂腺囊肿的疗效及美容效果对比

目的对常规外科切除缝合手术与CO2激光切除焊接切口治疗面部皮脂腺囊肿(sebaceous cyst,SC)的疗效及美容效果进行对比研究。方法将收治的面部皮脂腺囊肿患者82例随机分为治疗组与对照组。治疗组,41例,CO2激光手术治疗;对照组,41例,常规外科手术治疗;手术后分别从临床疗效、美容效果两方面对两种手术方法进行比较。结果两组经手术后3个月,治疗组治愈率达97.6%,对照组治愈率为92.7%;治疗组治愈率高于对照组。结论采用CO2激光焊接皮肤切口法治疗面部皮脂腺囊肿可有效地减少SC的复发和瘢痕形成的概率,建立了一种新的无缝线皮肤切口修复方法,对美容整形外科具有重要的应用价值。

R60702锆材CO_2激光焊的气体保护及接头的组织、力学性能

在侧吹纯氦气后侧添加纯氩气保护的条件下,对5mm厚R60702锆材进行CO2激光焊接,并采用光学显微镜、X射线探伤仪、拉伸试验机和显微硬度计研究了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在保护气最佳流量配比的条件下,焊缝为淡黄色,没有气孔、裂纹等焊接缺陷,满足工业焊道气保护的要求;接头母材组织为等轴α相,焊缝区组织为针状α′马氏体,热影响区为板条马氏体和针状马氏体;焊缝和母材的显微硬度分别约为200,155HV,显微硬度从焊缝向母材逐渐降低;焊接接头焊缝的抗拉强度高于母材的。

合金元素对AZ31镁合金CO_2激光焊质量的影响

采用CO2激光焊对添加不同成分合金压带的AZ31镁合金进行焊接,然后用金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和扫描电镜等手段对焊接接头质量进行检测,综合分析焊接接头的组织与性能,以研究不同合金元素对AZ31镁合金焊接性能的影响。该研究主要比较Al、La合金元素对AZ31焊接性能的影响,结果发现,Al能够细化焊缝晶粒,增加析出相;La因产生偏聚对镁合金的力学性能有不利影响。

高强铝合金激光粉末焊接过程

采用CO_2激光(slab)系统进行了高强铝合金的激光填粉焊接,分析了激光与粉末相互作用的5个阶段过程;研究了填充合金粉对CO_2激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响。试验表明,合金粉末可以提高焊接过程中激光能量的有效利用率;激光深熔焊接时的临界功率密度明显降低,粉末束流只有作用在光致等离子体的恰当区域才能有效地进入熔池;在一定送粉量下,匹配适当的功率密度和热输入,才能保证得到理想的焊缝。高速摄像图片显示了激光支持的燃烧波及焊接中的过程孔洞,并且合金粉末还可以减弱等离子体的膨胀跳动,有利于获得较为稳定的焊接过程和理想的焊缝成形。

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。

国外汽车工业激光焊接应用及发展

激光焊接的产生及现状 1962年，已经有关于激光焊接应用的报道。随后，各国学者又做了许多激光焊接的基础性研究。20世纪70年代以前，由于高功率连续激光器尚未开发出来，所以研究重点集中在脉冲激光焊接。随着千瓦级连续CO2激光器问世及在焊接方面取得的成功，激光焊接的研究与应用情况在1971年和1972年发生了变化，在大厚度不锈钢试件上进行CO2激光焊接，形成了穿透工件的焊缝，

高功率光纤激光和CO_2激光焊接熔化效率对比

采用IPG YLS-6000光纤激光器和Slab DC035CO2激光器,在近似相同的工艺条件下进行平板扫描焊接,通过Olympus光学显微镜测量焊缝横截面积,并计算熔化效率。结果表明:两种激光器焊接的熔化效率均随焊接速度先增加后减小,但是光纤激光焊接熔化效率峰值所对应的焊接速度要远远高于CO2激光焊接。进一步分析表明两种激光焊接熔化效率的差异与激光能量耦合的固有规律不同有关。因此,从焊接效率上考虑,光纤激光器更适合于高速焊接,而CO2激光器更适合于低速焊接。

填充粉末对铝合金高功率CO_2激光焊接的影响

通过采用和不采用填充合金粉末的比较试验,研究了填充合金粉末对铝合金高功率CO2激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响。实验表明,合金粉末的加入可以提高焊接过程中激光能量的有效利用率;激光深熔焊接时的临界功率密度明显降低,合金粉末还可以减弱等离子体在高度方向上的膨胀跳动,使等离子体在工件表面能维持跳动幅度的相对稳定,有利于获得较为稳定的焊接过程和理想的焊缝成形,并通过试验,获得了焊缝饱满,有一定余高和鱼鳞纹光滑的焊缝。