高频微振辅助工艺对激光焊接接头组织性能的影响

基于自主搭建的高频微振平台，进行316L不锈钢振动辅助激光焊接试验，探究高频微振激光焊接工艺对接头组织性能的影响. 结果表明，施加振动后，焊缝表面无飞溅，成形良好. 截面未出现塌陷、堆高，背部熔宽均匀. 振动的施加，能够明显细化焊缝区的晶粒，在共振频率1 467.5 Hz的高频微振激光焊条件下，晶粒尺寸最小. 点状颗粒物分布在奥氏体晶粒间，趋于弥散，新相及大颗粒物减少. 随着振动频率增加，焊缝区显微硬度值跟着增加，在较高共振频率显微硬度值增加显著，在共振频率1 467.5 Hz、加速度160 m/s2条件下，焊缝区平均硬度206 HV，与无振动相比，硬度值增加5.6%.     

高频微振条件下激光焊接组织研究

为了研究振动工艺在激光焊接方面的应用,选用工业纯铁为研究对象,进行不同激光焊接参数与振动频率下的高频微振光纤激光焊接,达到优化接头成形,提高焊接质量的目的。利用超景深显微镜观察焊接接头宏观形貌,利用扫描电镜分析接头微观组织,利用显微硬度计测量焊接接头显微硬度分布。结果表明:在高频微振激光焊接中,施加振动可增加焊接接头熔深。焊缝晶粒细化,表现为振动频率越快,晶粒越细小。振动加速度可以作为振幅的替代参量;当振动频率与材料本身固有振动频率相近时,振动加速度越大,晶粒细化作用不明显。当激光功率为3 000 W、离焦量为-10 mm、焊接速度为1.2 m/min、振动频率为118 Hz、振动加速度为36.1 m/s~2时,焊接接头的整体平均显微硬度由无振动条件下的273.3 HV降低到244.6 HV,且组织晶粒细化最明显。     

1060Al高频微振激光焊接接头气孔及组织

采用激光和高频微振相耦合的方法焊接5 mm厚的1060Al，研究振动对焊缝成形、气孔尺寸、数量和分布、显微组织及显微硬度的影响规律，并研究了熔池的流动状态对气孔位置分布的影响. 结果表明，当其它激光工艺参数一定，振动频率为1 173 Hz时，组织晶粒细化最为明显，焊缝宏观成形较好，焊接接头可获得最佳表面外观，焊缝中心平均显微硬度从无振动条件下的27.2 HV增加到有振动条件下的29.4 HV，提高8.1%. 振动频率为923 Hz时，气孔能够有效地得到抑制. 振动影响熔池的流动与激光匙孔的稳定性，与焊缝气孔形成具有一定的相关性，表现在气孔逐渐向焊缝表面逸出.