送丝速度对铝/钢激光熔钎焊接头组织与性能的影响

采用ER2319焊丝进行了6061-T6铝合金/Q235镀锌钢光纤激光熔钎焊接,分析了送丝速度对接头成型、显微组织与力学性能的影响。结果表明:当激光功率为1.2 kW,焊接速度为1.2 m/min时,送丝速度在1.2~3.0 m/min范围内均可获得有效接头。接头的抗拉强度随着送丝速度的增加呈现先上升后减小的趋势,当送丝速度为2.4 m/min时平均抗拉强度达到最大值,为116.15 MPa。当送丝速度为1.8、2.4 m/min时,接头的上下表面的金属间化合物层可控制在10μm以内,而对接界面处的金属间化合物层厚度随着送丝速度的改变变化不明显,对接界面的IMC层主要由FeAl、FeAl_(2)、Fe_(4)Al_(13)相组成。接头的断裂形式为典型的解理断裂模式,而位于润湿铺展在钢表面的铝合金处则为韧性断裂。

回火焊道焊接技术中焊接接头几何尺寸影响因素的分析

试验针对核电压力容器用钢SA508-3钢进行,采用TGS-56焊丝和TIG焊,在100 mm厚SA508-3钢板进行单道次堆焊,通过对焊缝断面的宏观金相观察,分析不同焊接工艺参数对回火焊道焊接技术中焊接接头几何尺寸的影响.结果表明.回火焊道焊接技术的实现与焊接电流和送丝速度关系明显,焊接电流对热影响区深度d尺寸影响较大,送丝速度主要起改变焊道余高(b)的作用,焊接电流越小或送丝速度越大,b+h(焊缝熔深)与d的差值越小,越利于回火焊道焊接技术的实现;焊接速度对焊接接头各几何尺寸影响均较大,焊接速度变化不能明显地改变b+h与d的差值.

激光填丝焊技术

介绍了激光填丝焊的装置 ;论述了光束与焊丝和工件的相互作用及送丝速度与焊接速度之间的关系 ;同时对激光热丝焊、多道焊和异种金属焊技术进行了评述。

20钢光纤激光填丝焊工艺与焊缝组织的研究

采用配置送丝系统的数控光纤激光焊接机,对4 mm厚20钢进行激光填丝焊接试验,研究了离焦量、激光功率、焊接与填丝速度等工艺参数对缝宽、熔深的影响,结果表明:合理的工艺参数可以获得深而窄、均匀美观的焊缝;焊后对焊接接头进行金相分析和拉伸试验,研究发现:热影响区组织细小、性能优良,焊缝冷却后出现树枝状魏氏体组织,提高了焊缝的抗拉强度,拉伸断裂位置位于母材,说明获得了力学性能好于母材的焊接接头。

铝合金激光双光点焊接工艺特性

对铝合金薄板激光单光点和双光点焊接(包括不填丝和填丝)的焊缝成形、对接间隙和准直度容许裕度以及气孔状况进行了比较,并分析了双光点能量分布的激光对铝合金焊接的影响。结果表明,与激光单光点焊接相比,激光双光点焊接铝合金所得焊缝表面质量更好,焊缝熔宽更大,对接间隙和准直度容许裕度明显放宽。激光双光点焊接铝合金可以显著减少焊缝中大气孔的数量,但对焊缝中小气孔数量的影响不明显。此外,填加焊丝可以进一步改善焊缝表面质量并放宽对接间隙和准直度容许裕度,但将增大焊缝产生大气孔的倾向,采用激光双光点焊接仍可使焊缝中大气孔的数量明显减少。

激光焊自动送丝系统

针对拼接板材间隙较大,焊接过程容易出现漏焊的情况,设计了自动送丝系统。送丝系统主要由驱动机构、送丝轮和矫直机构组成,其中焊丝矫直机构,使焊丝在进入送丝软管前不发生弯曲。通过理论计算及实际测试,该激光送丝焊接系统所允许的间隙量为0.3 mm,保证焊接过程的稳定性及焊缝的一致性。

过渡合金送丝堆焊对激光多层堆焊组织性能的影响

采用球铁作为基体材料,在不预热情况下通过增加过渡合金堆焊层,再选用专用焊丝进行堆焊试验。由于过渡焊丝中的Ni、Cr提高了奥氏体的稳定性,产生FeNi缓解了高硬度焊丝中碳化物内产生的残余应力,减缓硬度梯度,多次堆焊加热使其热应力在该区域得到缓释,产生裂纹倾向下降。同时又由于专用焊丝中的C、V能形成碳化物,因此提高了堆焊层的硬度。

过渡合金层对激光多层堆焊组织性能影响

采用45钢作为基体材料，在不预热情况下通过增加过渡合金粉堆焊层，再选用专用焊丝进行堆焊试验。由于过渡合金粉中的Ni、Cr提高的奥氏体的稳定性，产生FeNi缓解了高硬度焊丝中碳化物内产生的残余应力，多次堆焊加热使其热应力在该区域得到缓解，减少了裂纹倾向，同时焊丝中的C、V等形成碳化物，因此提高了堆焊层的硬度。

激光焊接中送丝控制系统研究

针对0.3 mm厚薄板激光焊接工艺要求精度高和对间隙要求严格等问题,研究了自动送丝系统的硬件系统、软件控制系统、焊接工艺参数等。采用直径为0.3 mm的焊丝作为填充金属。实际运行结果表明:自动送丝焊接系统可以精确地将焊丝送到焊缝位置,而且送丝速度与激光焊接速度匹配良好;有效提高了激光焊接最大的容许间隙及加工效率。

50CrV钢激光填丝焊焊缝成形多元非线性回归模型

在焊接50CrV薄板时,焊缝熔深要求控制在2 mm.为获得特定要求的熔深,基于响应面设计方法,采用实验设计软件Design-Expert 8. 0对50CrV钢激光填丝焊焊接工艺进行了实验设计。实验过程中,以特定的焊缝熔深(2 mm)、最小化熔宽及余高为响应;以激光功率、焊接速度、送丝速度与离焦量作为控制变量,测量描述焊缝特征的响应数据,并建立其与焊接参数之间相关性的数学模型,通过方差检验确定了所建立的数学模型准确性。模型分析结果表明:激光功率、焊接速度、送丝速度与离焦量4个主因素对焊缝成形有直接的影响;根据优化结果得到最佳焊接条件,激光功率3. 17～3. 33 kW,焊接速度1. 30～1. 40 m/min,送丝速度4. 0～4. 23 m/min,离焦量3. 1～4. 5 mm,此时可获得满足焊接要求的熔深、熔宽和余高;实验验证了预测结果与实际焊接结果相一致,可用于指导实际生产。

汽车生产用激光钎焊系统设计

随着汽车工业的发展以及人们需求的不断提高,节能、安全、环保成为汽车技术的三大主题,而激光加工工艺的发展对解决汽车节能、安全和环保具有重要的意义。激光以其光束能量密度高、热影响区域小、焊接速度快、深宽比大和变形小等优点,在白车身制造领域得到广泛应用。近几年,伴随着我国逐渐迈向汽车产销大国的步伐,激光焊接这一前沿技术已相继出现在国内主流汽车企业的生产线上,而其中又以激光钎焊的应用最为广泛。在此以某量产车型的行李箱盖激光钎焊为例,结合其工艺特点,系统介绍激光钎焊系统的设计方案,并着重分析了主要核心设备的技术特点。

铝/镀锌钢激光填丝熔钎焊对接接头的组织与力学性能

采用不同的送丝速度对5056铝合金和ST04Z热镀锌钢进行激光填丝熔钎焊对接试验,焊接材料为Al Si12焊丝,用SEM、EDS、XRD、显微硬度计和拉伸试验机对熔钎焊接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明：在适当的焊接参数下,使用激光熔钎焊可实现良好的单面焊双面成形,获得铺展性良好的对接接头。在铝合金侧母材与填充金属混合后形成焊缝,焊缝区与镀锌钢的界面处不同位置形成了厚度不均的金属间化合物层。熔钎焊接头主要的金属间化合物为脆硬的Fe2Al5、Fe4Al13。随着送丝速度的增加,接头铺展性变好,接头中间位置的金属间化合物层厚度先减小后增加,接头抗拉强度先增加后减小。焊接接头最大抗拉强度可达143 MPa,拉伸断裂在铝侧的熔合区,呈准解理断裂。

激光焊接技术的应用研究进展与分析

激光焊接技术因具有热影响区小、质量稳定、焊接变形小、自动化程度高以及可焊接难焊材料等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶、石油石化、轨道交通等工业领域,并得到广泛的关注。在大量研究国内外有关激光焊接技术相关文献报道的基础上,针对近期激光加工领域中研究比较广泛的几种激光焊接技术的研究进展和应用情况进行了全面概述,主要包括激光自熔焊、激光复合焊、激光-场耦合焊、激光填丝焊、激光填粉焊以及激光双光束焊等,分析了各焊接过程的机理及相关影响因素,并着重介绍了不同激光焊接技术的应用特点和研究进展。以期为激光焊接相关从业者提供全面、翔实、可借鉴的文献参考。

激光焊机喂丝系统研究

摘要：以德国米巴赫焊机喂丝系统为例，系统分析了激光焊机喂丝系统的硬件构成、喂丝控制系统设计方法以及喂丝质量影响因素，并总结出提高喂丝焊接质量的方法。

激光钎焊质量影响因素分析综述

为了提升激光钎焊的连接质量,从激光参数、送丝过程、钎料类型与尺寸等方面分析了影响激光钎焊的各种因素,综述了激光钎焊质量影响因素的研究成果。研究表明,影响激光钎焊质量的因素是综合性的,应通过正交方法做实验,依据统计数据作出分析,从而得到激光钎焊的最佳参数。

浅析米巴赫激光焊机主要机构原理及功能

米巴赫焊机由c型小车、双切剪及冲孔装置、夹钳、喂丝系统等几部分构成，分别对其机构原理及功能进行解析，为更好地对设备进行维护提供帮助。

工艺参数对旁轴送丝激光熔覆熔池行为的影响

利用旁轴送丝激光熔覆技术在不锈钢表面进行了单层单道熔覆实验,研究了扫描速度、送丝速度和激光功率对单道熔覆层成形质量的影响;并利用高速摄像机捕捉激光熔覆过程中熔池的动态演变,总结了工艺参数与优良熔覆层成形演变规律之间的关系。结果表明,焊丝向熔池过渡的方式主要取决于扫描速度和送丝速度的大小,可分为熔滴过渡和液桥过渡,其中液桥过渡所得到熔覆层的成形形貌更加优良。最佳熔覆层的工艺参数为:扫描速度18 mm/s、送丝速度300 cm/min、激光功率3400 W。

LF6铝合金激光填丝点焊工艺研究

针对铝合金激光点焊容易出现的问题,自建了一套精确控制送丝系统,分析铝合金激光填丝点焊的可行性,并且研究了送丝角度、延迟时间、送丝量等送丝参数的影响。研究结果表明,激光填丝点焊可以明显地改善铝合金激光点焊过程中容易出现的缺陷;送丝角度是焊丝熔化后能否稳定进入熔池的关键因素,送丝角为30°左右时,熔化焊丝进入熔池最为稳定;延迟时间过短,熔池尺寸过小时送进焊丝,易造成焊丝在试件上表面的堆积;而送丝量与焊点表面下塌的改善效果相关。

环形激光光内同轴送丝焊接试验研究

激光填丝焊是一种具有广泛应用领域的焊接工艺。针对现有旁送丝填焊工艺存在的不足,提出了光束中空、正向同轴送丝创新方案。利用所研制的光内同轴送丝焊接装置进行了焊接试验。结果表明,同轴送丝焊接具有光丝耦合姿态固定、热源对称、能量分布合理等突出优势。焊缝表面光滑平整,截面形状对称。焊缝质量各向同性,适用于一维和多维焊接。对变动激光功率、扫描速度和送丝速度进行了工艺试验,获得了一组优化的工艺参数。焊缝的扫描电镜(SEM)分析和拉伸试验表明,激光光内同轴送丝所获得的焊道组织致密、均匀,无气孔、夹渣等缺陷,是理想的激热激冷组织;焊缝与基材结合牢固,结合区无明显缺陷。

不锈钢SUS304激光填丝焊工艺研究

研究了不锈钢SUS304的激光填丝焊接工艺对焊接质量的影响。研究发现,随着激光功率的升高,焊缝由钉状变为"束腰"状,焊缝熔宽的变化不明显,焊缝余高逐渐减小;焊接速度的提高使得焊缝变得"细小",焊缝宽度减小,焊接速度的增大也使得焊缝余高的减小;送丝速度增大使得熔宽有一定的减小,余高增加较为明显,并且当送丝速度达到3.0m/min时,过渡金属不能充分地铺展,焊缝表面质量较差。在实验设定的参数范围内,接头拉伸断裂位置均在母材,焊缝强度能够得到保证。焊缝区由细小的柱状奥氏体枝晶和枝晶间少量的铁素体组成,焊缝区的显微硬度在230HV左右,高于母材(约190HV)。