薄板激光搭接焊缝的强度评价

针对列车车体上激光搭接焊缝需要进行强度评价的问题,采用试验和数值模拟相结合的方法研究了焊缝强度的影响因素和评价方法.采用ANSYS软件进行数值模拟,验证了断裂位置从焊缝向薄板转移的现象.结果表明:当焊缝宽度小于两板中的最小板厚时,焊缝宽度和拉剪力呈近似线性关系;当焊缝宽度超过最小板厚时,拉剪力达到最大值后不再随焊缝宽度的增加而增加;焊缝熔深和板间隙对拉剪力的影响不明显.根据建立的焊缝宽度和拉剪力关系,实现了通过无损检测焊缝宽度来评价焊缝强度的目的.

搭接率对AISI202焊接接头激光冲击应力分布的影响

目的研究光斑搭接率对激光冲击处理后残余应力分布的影响。方法采用不同的光斑搭接率对AISI202不锈钢焊接接头进行激光冲击处理,利用X射线衍射法测定激光冲击强化后的残余应力。结果随着光斑搭接率的增加,残余应力场得到增强,并且应力分布更加均匀。搭接率由50%增加到80%,平均横向残余压应力增加了20%,波动减少了30%;平均纵向残余压应力增加了30%,波动减少了13%。结论提高光斑搭接率可以优化激光冲击处理后焊接接头的应力分布。

激光冲击处理对奥氏体不锈钢薄板焊接接头表面残余应力的影响

利用激光冲击对AISI202奥氏体不锈钢薄板焊接接头进行了表面强化处理,采用X射线衍射法测定其激光冲击处理后的表面残余应力,分析了单次冲击和搭接冲击两种工艺下焊接接头表面残余应力场分布。结果表明,经搭接激光冲击处理后,AISI202焊接接头显微硬度提高了约50%,纵向残余压应力σx达到395 MPa,横向残余压应力σy达到456 MPa,显著增强表面残余压应力,并使得残余压应力趋向均匀。

高强钢激光搭接焊接接头组织及显微硬度

采用光纤激光器对汽车工业中常用的双相钢HC450/780DPD+Z和低合金高强钢HC420LA进行激光搭接焊试验,探索焊缝附近微观组织和显微硬度转变,并研究不同焊接速度对焊缝显微硬度的影响。结果表明,焊缝附近微观组织主要包括熔化区、热影响区和母材三部分。焊接速度一定时,从母材到焊缝,HC420LA的显微硬度变化趋势为先增加后保持不变,HC450/780DPD+Z的显微硬度变化趋势为先增加后减小再保持不变。而随着焊接速度的增加,HC420LA焊缝显微硬度先增加后保持不变,HC450/780DPD+Z焊缝显微硬度先增加后减小。

耐候钢叠焊接头激光焊接工艺及性能

针对3 mm+2.5 mm耐候钢材料的叠焊接头的激光焊接,通过堆焊试验研究焊接参数对焊缝熔深和熔宽的影响,进而研究熔深、熔宽与剪切力之间的关系,并分析接头的金相组织、硬度和拉伸试验结果。结果表明:当熔宽固定为0.7～0.9 mm时,当熔深大于1 mm后继续增加,剪力达到一个稳定值;当焊缝熔深大于1 mm时,调整焊缝熔宽,抗剪力达到最大值26 kN,并且整个接头力学性能较为均匀,激光焊工艺稳定性好,焊接质量好;焊缝和热影响区的硬度值均高于母材,存在一定的硬化倾向。

耐候钢激光叠焊接头疲劳性能分析

对采用优化的焊接参数焊接的3 mm+2.5 mm耐候钢激光叠焊接头的疲劳性能进行了实验,通过疲劳升降法确定了接头的中值疲劳强度,最终确定了激光焊叠焊接头脉动拉伸疲劳试验中值F-N曲线。同时对试件断口的宏观及微观断裂特征进行了详细分析。实验结果为轨道车辆的焊接生产提供工艺支撑。

搭接接头激光焊接工艺参数试验及其稳健性分析

概述了多层镀锌钢板搭接激光焊接方式的焊缝成型机理,分析了影响激光焊接质量的几个主要工艺参数及其变化规律,并结合具体车型工程实际,通过工艺试验,讨论了针对3层镀锌钢板不同的板材厚度组合,焊接速度、焊接方式和叠层间隙等工艺参数的影响作用,最后提出了获得良好焊接质量的方法。

镀锌钢板搭接接头激光螺旋点焊工艺研究

目前,汽车用镀锌钢板的搭接多采用电阻点焊技术,新型激光点焊技术——激光螺旋点焊以其高效率、高柔性的特点有望逐渐替代电阻点焊。研究了搭接间隙对激光螺旋点焊焊点成形与力学性能的影响,分析了不同间隙下高压锌蒸气的逃逸过程和缺陷的成因。研究结果表明:对于单层1.8mm厚、6.7mm焊点直径的ST12镀锌钢板搭接接头,激光螺旋点焊的间隙适应性较好,在0.2~0.4mm的板间间隙内都可以获得成形良好、力学性能较好的焊点;当间隙大于0.1mm时,可以有效避免锌蒸气逃逸造成的焊接缺陷;在间隙约为0.2mm时,锌蒸气能够顺利逃逸,从而获得最佳的表面成形和力学性能。

光纤激光GH3128搭接接头高温力学性能研究

基于侧吹保护条件下的光纤激光非穿透深熔焊接工艺,模拟了构件的服役环境,对GH3128搭接接头进行了不同循环次数的900℃真空热处理,并对接头组织和显微硬度、室温与高温拉伸及蠕变拉伸性能进行了分析测试,通过分析组织与断口,对GH3128搭接接头的高温力学性能进行了评估。研究结果表明,与无热处理接头相比,热处理后的接头的室温与高温拉伸性能分别提升了35%和20%,蠕变性能大幅提高。接头组织分析结果表明:热处理后的接头枝状组织消熔,晶粒呈粗大等轴晶状态;各断口均呈现出“抛物线”状韧窝,开口方向与拉伸力方向一致,呈韧性断裂特征,且无显微裂纹产生;热处理次数对接头显微硬度、室温及高温拉伸性能的影响不大;随着热处理次数的增加,接头蠕变性能呈减小趋势。

不锈钢光纤激光间隙搭接焊信号分析

基于自身搭建的光纤激光焊接在线监测系统,实现不锈钢光纤激光焊接过程中搭接间隙的监测。研究发现,当激光搭接焊接过程中出现间隙时,对焊缝的横截面形貌影响较大,但小孔熔深几乎不受影响。但实时监测到的光信号时域幅值及时频域上频率的分布有着明显的变化。利用相关的信号处理方法对信号进行了初步分析,阐述了搭接间隙对光信号的影响规律及机制,同时也为分析搭接过程中等离子体和熔池的动态行为提供了依据。