Nd:YAG激光+CMT电弧复合热源平焊工艺参数对焊缝成形的影响

以304不锈钢为对象,借助焊缝成形参数来评价YAG激光+CMT电弧复合热源平焊焊缝的成形特征,研究了Nd:YAG激光+CMT复合热源平焊过程中焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,在CMT电弧焊接中加入激光可以改善平焊焊缝成形;与其它复合热源焊接相对比激光功率对熔深影响较大,对平焊焊缝成形的影响程度与焊接电流有关;采用大的光丝间距有利于焊缝金属的铺展;离焦量对平焊焊缝的熔深影响明显,对焊缝金属铺展性的影响可以忽略不计.     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响

为系统研究焊接参数的变化对焊缝成形和熔深的影响规律，探索脉冲激光焊接最佳工艺参数，采用脉冲激光工艺对SiCp/6061Al复合材料进行焊接试验研究。结果表明，脉冲激光焊接过程中，激光功率、脉冲频率、焊接速度、离焦量等参数的变化，均能对焊缝成形和熔深产生显著影响，进而影响焊缝的微观组织和宏观的拉伸强度。其中激光功率和焊接速度是最主要的影响因素。     

YAG激光与脉冲MIG复合焊

采用设计制造的复合焊接机头，研究了YAG激光－脉冲MIG电弧复合焊接铝合金时各种规范参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明，在比较宽的参数范围内YAG激光－脉冲MIG复合焊接铝合金 具有焊缝成型美观，无气孔等优点，熔深与激光单独焊相比增加4倍，与脉冲MIG焊接相比增加1倍以上，时速显著提高，是一种理想的焊接工艺。     

不锈钢长焊缝CO2激光焊接特性实验研究

采用CO2 激光焊接不锈钢,研究了长焊缝焊接中轴向保护和侧保护对焊接熔深的影响规律. 结果表明:轴向保护时,熔深随着焊接长度的增加而明显减小;侧保护时,熔深几乎不随焊接长度的变化而变化;光路系统的热透镜效应对熔深的影响不明显. 进一步分析表明,轴向保护对等离子体的控制效果较差是长焊缝中熔深随焊接长度减小的原因,可通过间断焊接的方式避免等离子体的不利影响.     

铝合金交流A-TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝熔深的影响

研究了铝合金交流A-TIG焊中单组分活性剂对焊缝熔深的影响，还针对多组分活性剂研究了焊接参数对焊缝熔深的影响．实验结果表明，卤化物几乎不能增加焊缝熔深，而氧化物对焊缝熔深的影响很复杂，有的能增加焊缝熔深，有的效果不明显，有的甚至减小焊缝熔深．其中SiO2增加熔深作用最显著．焊接参数包括焊接电流、焊接速度、氩气流量和电弧长度等对焊缝熔深有一定影响．     

CO2激光光束在直流TIG电弧中传输形态研究

使用光束光斑质量诊断仪检测了CO2激光垂直穿过直流TIG电弧后的光斑半径及传输方向的变化,考察了激光离焦量及作用电弧位置对光斑的影响,计算了光束通过电弧后的偏折角度。结果表明,电弧等离子体的“负透镜效应”使得激光柬在0、＋10mm离焦量下作用电弧中间位置时,测量的光斑比原始光斑半径增大;-10mm离焦量下光斑缩小。电弧的“棱镜”折射,使得光束穿过电弧后有向阴极的微小偏折,计算偏折角度为0．8°。激光束0离焦量,作用电弧阳极附近时,光斑呈椭圆。     

激光焊接工艺参数对锆4合金焊缝成形的影响

本文研究了激光焊接工艺参数对Ｚｒ－４合金焊缝成形的影响。结果表明：当激光功率一定时,焊缝计算存度与宽度随着焊接速度的增加三小,当焊接速度一定时,焊缝计算厚度与宽度随关激光功率的增加而增加;同时入焦量的变化对Ｚｒ－４合金的熔透也有很大的影响。对于一定厚度的材料,在透镜焦距确定后有一个合适变量,并存在一个最佳入焦量,可得到最大的焊缝成形系数。在本试验条件下,入焦量为２．１８～２．９５ｍｍ。     

不锈钢长焊缝CO_2激光焊接特性实验研究(邀请论文)

采用CO_2激光焊接不锈钢,研究了长焊缝焊接中轴向保护和侧保护对焊接熔深的影响规律.结果表明:轴向保护时,熔深随着焊接长度的增加而明显减小;侧保护时,熔深几乎不随焊接长度的变化而变化;光路系统的热透镜效应对熔深的影响不明显.进一步分析表明,轴向保护对等离子体的控制效果较差是长焊缝中熔深随焊接长度减小的原因,可通过间断焊接的方式避免等离子体的不利影响.     

CO2激光光束在直流TIG电弧中传输形态研究

使用光束光斑质量诊断仪检测了CO₂激光垂直穿过直流TIG电弧后的光斑半径及传输方向的变化,考察了激光离焦量及作用电弧位置对光斑的影响,计算了光束通过电弧后的偏折角度。结果表明,电弧等离子体的"负透镜效应"使得激光束在0、+10 mm离焦量下作用电弧中间位置时,测量的光斑比原始光斑半径增大;-10 mm离焦量下光斑缩小。电弧的"棱镜"折射,使得光束穿过电弧后有向阴极的微小偏折,计算偏折角度为0.8°。激光束0离焦量,作用电弧阳极附近时,光斑呈椭圆。     

薄板激光-电弧复合焊接与电弧焊接的经济性对比分析

激光-电弧复合焊接技术是将激光与电弧两种不同性质的热源复合在一起,同时作用于工件表面的新型焊接技术。研究结果表明,与电弧焊接技术相比,激光-电弧复合焊接具有焊接工时少、焊丝消耗低、经济效益大等特点,在薄板焊接上具有较大的优势。     

纵向磁场对CO_2焊接电弧及焊缝成形的影响

为了促进CO_2焊接的发展,降低焊接飞溅率与改善焊缝成形显得至关重要.在具有不同磁场强度与磁场频率的外加纵向磁场作用下,通过高速摄像技术观测了焊接电弧形态,同时测量了焊缝熔宽和熔深的变化.结果表明,当励磁电流为1 A、励磁频率为50 Hz时,焊接电弧由最初的锥形变为钟罩形,并按一定方向旋转,焊接电弧的刚性和稳定性得到了增强,因而焊接效果较好.随着磁场参数的增加,焊缝的熔宽与熔深先增加后减小.因此,通过采用一定范围内的磁场参数,可以达到有效改善焊缝成形并降低焊接飞溅的效果.     

带极堆焊中的电弧磁控技术研究进展

带极堆焊包括埋弧焊和电渣焊两种焊接形式,已为广泛应用于改善设备的的耐腐蚀、耐磨蚀性能。为了提高生产效率,往往需要采用较大的焊接电流或较宽的带极。然而,这极易导致电弧偏吹、熔深加大及焊道成形不良等缺陷。国内外对带极堆焊中磁控技术的研究发现,利用外加磁场可以有效地减小熔深、改善焊道成形。分别对带极埋弧堆焊和电渣堆焊两种情况下外磁场对焊接质量的不同影响进行了讨论。并指出,带极埋弧堆焊时施加振荡磁场,通过电磁搅拌作用可以有效地减小焊缝金属的稀释率及腐蚀速率,并且这种磁控电弧在保证一定稀释率的前提下允许采用更大的焊接电流,以提高生产效率,且不影响焊接质量。在带极电渣堆焊时,则可利用外加磁场来改变熔池上的磁场分布和熔渣、熔池金属的流向,从而有效地抑制了堆焊中的咬边及焊道成形缺陷。     

外加纵向磁场对MAG焊焊缝成形的影响机理

将纵向磁场引入到Ar+2%O2保护的射流过渡MAG焊中,借助高速摄像手段研究了外加纵向磁场对MAG焊电弧形态及运动行为的作用特点,并且分析了励磁电流的大小及其极性对焊缝成形的影响规律,分别从旋转电弧加热工件的特点和电磁搅拌2个方面揭示了外加纵向磁场对MAG焊焊缝成形的作用机理.     

脉冲磁场作用下GMAW电弧动态过程分析

针对熔化极气体保护焊短路过渡焊接过程不均匀、电弧稳定性差、飞溅较大且焊缝成形欠佳的缺点,建立了横向脉冲辅助磁场,使其作用于短路过渡焊接过程的熔滴短路时刻,根据短路过渡周期Tc及变异系数CV,优化了辅助磁场MIG/MAG焊接工艺参数.实验表明:当脉冲磁场持续时间ton取值为特定焊接参数下短路时间T1的统计平均值时,短路过渡周期趋于均匀,电弧短路过渡周期Tc及变异系数CV降低,短路过渡液桥加速断开,短路峰值焊接电流降低,从而使短路过渡末期能量积累以及电爆炸飞溅几率降低,并且使熔滴过渡过程稳定.     

高亮度固体激光焊接研究进展

高亮度固体激光,特别是光纤激光以其光束质量高、加工柔性好、运行成本低等综合优势,吸引了国内外研究人员的广泛关注. 结合作者的研究工作,概括了高亮度固体激光焊接模式转变过程、羽辉特性、飞溅特性、深熔小孔壁形貌及孔内能量耦合等焊接物理过程方面的最新研究进展. 阐述了大厚板材超窄间隙激光焊、异种金属熔钎焊、激光电弧复合焊等焊接方法的最新研究.     

双丝三电弧铝合金熔丝成形性

为了实现双丝三电弧铝合金熔丝的高效化制造,通过进行焊缝形貌分析与力学实验,找出双丝三电弧铝合金熔丝成形的影响因素.结果表明,当增加A3弧电流时,熔深减少,热影响区减小,焊接变形得到改善.阴极清理效果随着送丝速度的增加而增加,但随着A3弧电流的增加而减小.当A3弧电流为35 A时,熔丝质量最佳.当电极端部至工件表面的距离处于9～14 mm之间时,阴极清理效果最佳.相比普通纯Ar保护情况,采用精Ar保护的焊缝表面阴极清理区更宽,焊缝表面也更加干净光亮.