铝合金激光-电弧复合焊研究进展

激光-电弧复合焊接是一种将激光与电弧两种热源相结合的焊接技术,因激光与电弧相互之间的协同效应使得此焊接方法有"1+12"的效果,集激光和电弧的优点于一身,可以获得接头质量更好的焊缝。目前铝合金焊接工业上的主流技术还是MIG、TIG等传统焊接方法。相比于传统焊接方法,激光-电弧复合焊有不可取代的优势,很多学者也就调控其焊接工艺并进行数值模拟、超声波辅助加强和焊后热处理等方面做了大量研究,并进行实验来预测在工业推广上的应用前景。     

铝合金焊接接头的数值模拟及实验分析

随着科学技术的发展,铝合金材料的使用越来越广泛。传统的铝合金材料在进行焊接过程中主要使用高亮激光焊接方法,但是这种方法热循环过程足以造成焊接接着强度的降低。为此,文章主要对高强铝合金激光焊接接头进行了研究,结果表明,使用激光焊接铝合金,气孔倾向小但是裂纹倾向大。铝合金焊接接头温度较高,呈开裂状,表面在焊接过程中状态严重影响焊接效果。在进行二次时效强化时,GPB区演变成较微小针状S相,析出强化硬度高于母材。     

高强铝合金的激光-MIG复合焊接的实验研究

以20mm厚的高强铝合金2519-T87为研究对象，研究了激光-MIG复合焊接工艺的工艺参数、坡口形貌以及热处理制度对高强铝合金的平板对接接头的抗拉强度的影响。研究表明：采用类似双U型坡口比国外常用的双V型坡口更有利于复合焊的焊接；保护气体对焊接接头的气孔的形成比较敏感，从而影响焊接接头的抗拉强度，复合焊的保护气体一般采用He气中添加少量的Ar；送丝速度通过改变焊接热输入来影响焊缝组织的晶粒大小以及强化元素的烧损量对焊接接头的强度影响较大。焊后对接头进行合适的热处理，可以显著提升接头的抗拉强度。     

铝合金焊接性能及焊接接头性能的研究

在高铁、地铁列车的制造中,铝合金材料更是列车车体的主要材料之一,然而由于铝合金材料在焊接性能、焊接接头性能方面仍存在一定的不足,经常会出现气孔、裂纹等缺陷,因此高铁、地铁列车铝合金车体的焊接施工质量仍然很难保证。本文对铝合金的焊接性能以及焊接接头性能进行了分析。     

低合金高强钢激光—电弧复合焊焊缝组织及性能研究

激光—电弧复合焊兼具表面成形较好、熔深较大的特点,在中厚板焊接中获得广泛应用,但激光复合焊时,焊缝冷却速率较快,焊缝淬硬倾向较强,在中厚板低合金高强钢焊接时应用受限.针对宝钢生产的BG890QL低合金高强钢进行激光—电弧复合焊接,研究焊缝组织的淬硬倾向,结果表明:激光—电弧复合焊接接头柱状晶组织特定生长方向明显,但焊缝中心和顶部存在等轴晶.室温和-40℃时,焊缝处的冲击功分别为58 J和40 J,热影响区的分别为147 J和66.5 J,冲击性能均能满足要求.激光—电弧复合焊低合金高强钢可以获得强韧性较好的焊缝及热影响区组织,满足工程应用需求.     

地铁车辆铝合金车体搅拌摩擦焊浅析

针对铝合金轨道车辆车体焊接难题,对熔焊、激光焊与搅拌摩擦焊等焊接工艺的接头性能、焊接效率与工作环境等进行了比较研究。重点讨论了低成本、高质量的搅拌摩擦焊在铝合金车体焊接大规模工业化生产中的可行性,对于提升我国现今轨道交通车辆装备制造水平具有一定的借鉴意义。     

水平固定管单面焊双面成形工艺的探讨

通过对管道焊接的研究，提出水平固定管单面焊时，采用小电流压低电弧的连弧焊接工艺，可达到双面成形的良好工艺性能。     

为造船用钢设计的激光-电弧混合焊接工艺

英国剑桥TWI有限公司的研究人员介绍了一种用于DH36钢的CO2激光-MAG混合焊接工艺，DH36钢是一种高级造船用钢，此钢对低温韧性有一定要求。在激光-电弧混合焊接工艺中，一个焊接电弧和一个激光束在同一个熔池中聚合。此工艺克服了采用这两种单工艺时存在的缺点，例如激光焊要求焊接处尺寸公差要小，电弧焊穿透深度有限。     

喷射成形7055铝合金激光焊接头组织性能研究

采用激光焊接方法对2 mm厚喷射成形的7055铝合金进行了焊接实验。通过背散射电子衍射技术(EBSD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、显微硬度和室温拉伸试验等测试方法对焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:7055铝合金激光焊接头热影响区无明显的软化,焊缝显微硬度最低,约为母材的77%,接头的抗拉强度和伸长率分别约为母材的61%和4.1%。热影响区观察到发生了再结晶的等轴晶粒,但晶内可观察到弥散的η'相;熔合线附近形成了晶粒取向随机分布的细小的等轴非枝晶区;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,靠近焊缝中心为胞状枝晶,晶内无弥散强化相。综上所述,这些区域的微观组织特征揭示了焊接接头的不均匀性,其综合机械性能较母材有所下降,焊缝成为接头的最薄弱环节。     

铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究

采用Zn-5%Al药芯焊丝对T2紫铜和LY16铝合金板进行激光熔钎焊对接试验。主要研究激光功率、焊接速度和焊接线能量等工艺参数对接头力学性能的影响,同时观察并分析接头的显微组织形貌。结果表明:接头的抗拉强度随着激光功率、焊接速度和焊接线能量的增大均呈现出先增大后减小的趋势,金属间化合物(IMC)层厚度随着焊接线能量的增大而增大。当激光功率为2000～2400 W,焊接速度为0.7～1.1 m·min~(-1),焊接线能量为1200～1600 J·cm~(-1)时, IMC层厚度为7.6～10.81μm,焊接接头整体成形良好。当激光功率超过2600 W时,焊缝背面出现明显的飞溅现象,甚至会出现被焊穿的情况。最佳工艺参数为:激光功率2200 W,焊接速度0.9 m·min~(-1),焊接线能量1446.67 J·cm~(-1)。此时, IMC层厚度为9.23μm,接头的抗拉强度达到最大值,为274.25 MPa。接头主要分为铜侧钎焊区、焊缝中心区和铝侧熔焊区。其中,铜侧钎焊区为呈笋状向焊缝区生长的AlCu相和白色块状的CuZn_4化合物;焊缝中心区主要为α-Al相与β-Zn相形成的共晶组织。     

6系铝合金TIG焊前激光清洗与化学清洗对焊缝成形质量对比研究

6061铝合金在空气中易产生氧化膜,氧化膜吸附的水分在TIG焊熔焊的同时产生氢气,这些氢气来不及析出,会影响零件机械性能.激光清洗技术能有效去除铝合金表面的氧化膜,对于6061铝合金航空薄壁焊接件,首先要确定激光清洗对6061铝合金材料的损伤以及性能影响,同时提出激光清洗对比化学清洗对焊缝质量的影响.结果 表明:激光清洗在焊接接头深度方面的传递未造成接头材料下部组织和结构的改性,未对焊接接头产生性能损伤.     

2219铝合金及变极性等离子接头的低温力学性能

通过拉伸试验．测定了2219-T87铝合金母材及其变极性等离子焊焊接接头不同温度下的力学性能。利用光学昆微镜与扫描电镜等手段,对母材和焊接接头的微观组织及断口形貌进行了观察和分析,研究了低温对母材和焊接接头性能的影响。试验结果表明,该铝合金具有低温增强增韧现象,适用于低温条件下工作;VPPAW接头强度塑性提高的同时低温延伸率变化不大。探讨了低温对母材及焊接接头性能的影响机理。     

TA18钛合金板材焊接工艺对比研究

研究了直流钨极氩弧焊(直流TIG)、脉冲钨极氩弧焊(脉冲TIG)和激光焊接3种不同焊接工艺对TA18钛合金焊接接头宏观形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明,与直流TIG焊接工艺相比,脉冲TIG焊接工艺的高频脉冲促使电弧能量集中,整体的焊接热输入减小,焊缝宽度降低;激光焊接工艺可显著降低焊接接头宽度,与直流TIG焊接工艺相比,焊接接头宽度减少约69.5%。TA18钛合金激光焊接接头显微组织主要为网篮状排列的针状马氏体α′相及少量块状相变α相,且针状马氏体α′相更加细小。此外,激光焊接接头具有更高的显微硬度,但弯曲性能相对较低。     

搅拌头转速对6063铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用光学显微镜和拉伸试验机,研究了搅拌头转速对6063-T4铝合金挤压材双面搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能的影响.结果表明,随着搅拌头转速的增加,焊接接头的热输入量增大,焊核区和热影响区的晶粒尺寸增大,焊接接头的强度逐渐下降.搅拌头转速为1000rpm时,焊接接头的强度最高,抗拉强度为132.2MPa,屈服强度为78...     

薄板5A06铝合金VPPA焊缝的补焊性能

针对薄板铝合金穿孔型变极性等离子焊接可能产生的背面咬边、沟槽等缺陷,进行了手工TIG补焊,分析了3mm厚5A06铝合金补焊接头的拉伸性能。结果表明,采用手工方法补焊沟槽缺陷时,补焊接头强度比原始焊缝强度平均值有所降低;采用手工方法补焊等离子弧焊缝长距离咬边时,尽管咬边补焊加剧了强化相的偏析、晶粒的粗化,但是焊趾处经过重熔后,提升了接头整体强度值。     

铝合金焊接技术现状研究

本文介绍了铝合金的应用前景及焊接特性,分析了目前铝合金在采用传统的焊接方法焊接时存在的诸如气孔、夹渣、裂纹、变形等焊接缺陷类型及产生的原因,重点阐述了激光焊、超声辅助焊、搅拌摩擦焊等新型铝合金焊接方法的特点。     

铝合金焊接技术现状研究

本文介绍了铝合金的应用前景及焊接特性,分析了目前铝合金在采用传统的焊接方法焊接时存在的诸如气孔、夹渣、裂纹、变形等焊接缺陷类型及产生的原因,重点阐述了激光焊、超声辅助焊、搅拌摩擦焊等新型铝合金焊接方法的特点。     

国产A6N01铝合金型材MIG焊接头的微观组织与力学性能

利用金相观察、显微硬度测定、拉伸和弯曲性能测试等方法研究了A6N01-T5铝合金型材MIG焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明：焊接接头焊缝中心金属为明显的激冷形成的铸态组织,呈等轴晶状;熔合区靠近焊缝侧的结晶形态为沿散热方向排列的柱状晶,邻近熔合区的热影响区晶粒粗化.焊缝中心处具有较高的显微硬度,在距离焊缝中心10~12 mm处的热影响区显微硬度值最低.国产A6N01-T5铝合金型材焊接接头抗拉强度达到欧洲标准DIN EN 288-4的要求.     

铝合金6082-T6材料在土木工程施工中的应用探讨

铝合金材料因其较好的耐腐蚀性和轻质性在土木工程施工中应用较多。传统的铝合金材料在土木工程中主要用于焊接结构使用,因受到自身弱性模量偏低的特性,其焊接接头易产生热裂纹等缺陷。为此,提出将铝合金6082-T6材料应用于土木工程施工中,具有较大优势。本文分别对铝合金6082-T6材料焊接性能及其接头进行研究,铝合金6082-T6材料的接头整体性能高于传统的铝合金材料焊接头,并且其工艺最佳参数为电子束流I=105ma,焊接电压U=50KV。     

铝合金激光焊接技术优化研究

铝合金具有密度低、强度高、耐腐蚀性好等优点,是许多产品的理想原料。而激光焊接技术具有焊接形变小、工作效率高、焊接性能好等优点。随着社会的进步,经济的发展,激光焊接技术也在不断的发展,进一步优化激光焊接技术,开展新方法的研究是非常重要的。我们在进行优化研究之前,要对铝合金激光焊接技术的当前状态和发展趋势有所了解。本文对目前铝合金激光焊接技术进行阐述,并提出了优化铝合金激光焊接技术的方法。