钛合金薄板T型接头激光焊接工艺研究

激光焊接过程产生的焊斑熔深和热影响区宽度直接影响焊接质量。激光焊接过程复杂,影响因素众多,许多参数难以量化。本文以tc4钛合金薄板为实验样品进行脉冲激光焊接实验。利用两个径向基函数神经网络分别预测焊斑熔深和热影响区宽度。将上述两个径向基函数神经网络作为多目标优化算法的目标函数,以提高焊接熔深并减小热影响区宽度。通过模拟退火算法寻求多目标优化所得的非劣解集中的最优解。实验证明,该方法可有效平衡激光焊接过程的焊斑熔深和热影响区宽度。

针对超薄紫铜片的激光焊接工艺进行研究,分析了激光工艺参数对超薄紫铜片焊接的影响。结果表明,在合适的工艺参数下,超薄紫铜片焊缝成形良好,焊接接头基本与母材等强。对于薄板激光焊接,脉冲工作电流和脉冲频率对焊接成形影响很大。

铝锂合金被认为是航空航天飞行器轻量化的理想材料之一。针对大型飞机整体壁板结构,采用高亮度固体激光器进行2mm厚的2060-t8/2099-t83铝锂合金t型接头双光束焊接,研究了焊接气孔、裂纹和接头的力学性能。结果表明,焊前需至少去除0.15mm厚的表面层,才能有效避免宏观氢气孔的产生;采用alsi12焊丝和合适的坡口设计,可完全消除焊接热裂纹;接头环向拉伸强度可达385~415mpa,为2060-t8铝锂合金蒙皮强度的82.5%;熔合区是接头最薄弱部位。

采用光纤激光焊接amca403镁合金。分析了焊接接头的微观组织、硬度变化及不同焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律及机理。结果表明:光纤激光焊接amca403镁合金,能够得到无明显缺陷的焊接接头。试验中出现了热导焊和深熔焊两种焊接模式。在一定参数范围内热输入是影响焊接模式和焊缝形状的主要因素。焊缝区晶粒比母材细化,显微硬度明显提高。同一功率下,随焊接速度提高,焊缝晶粒减小,硬度增大。

工艺试验的目的是寻求相对经济实用的铝合金激光焊接方法,为现代工业装配生产提供新的工艺思路,促进生产效率的提升和成本的降低。分析了铝合金激光焊接的工艺特性、技术难点和解决思路,记录利用300w激光对铝合金进行单光束焊接的有关参数和焊接效果,搭建双光束激光焊接试验平台,记录较高功率双光束和总量约500w激光分成双光束焊接试验过程及有关参数。进行了激光、氩弧混合焊接试验。对部分焊接样品进行了定量分析。经过分析研究,提出了铝合金激光焊接工艺改进意见。

塑料激光焊接工艺 1．激光的波长 在金属材料的激光焊接工艺中，一般采用yag或者co2激光作为光源，塑料焊接也不例外。随着半导体材料工 业的快速发展，半导体激光作为光源也渐渐得到了应用。 三者之中，由于易于获得较大功率，前两者在传统的材料加工工业中的使用较为普遍；而由于塑料激光焊接对光源 功率大小要求不高，但对可控性和易操作性要求较高，因此半导体激光在塑料焊接中也很有用武之地。 co2、nd:yag和半导体激光三种光源的波长、最大功率、最小聚焦直径等参数的典型值如下所列： 1．co2激光：波长较长，为10.6微米，属远红外波段，一般情况下塑料材料对这一波长的吸收情况好。目前最 大输出功率达50kw，转化效率约10％，最小聚焦直径约0.2～0.7mm。焊接塑料时热作用区深度较深，适合于需 要焊接较厚的塑料材料。co2激光不能用光纤传输，只能$&*透镜

激光焊接工艺的质量控制 摘要：激光是辐射的受激发射光放大的简称，由于其独有的高亮度、高方向性、高单色性、 高相干性，自诞生以来，其在工业加工中的应用十分广泛，成为未来制造系统共同的加工手 段。用激光焊接加工是利用高辐射强度的激光束，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点 的功率密度为104~107w/cm2，加工工件置于激光焦点附近进行加热熔化，熔化现象能否产 生和产生的强弱程度主要取决于激光作用材料表面的时间、功率密度和峰值功率。控制上述 各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。这种焊接工艺在未来工业事业中将会得到广 泛的应用与研究。 关键词：激光焊接工艺质量 0引言 激光焊接与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵，一次性投资大，技术要求 高的问题，使得激光焊接在我国的工业应用还相当有限，但激光焊接生产效率高和易实现自 动控制的特

激光可以用于对很多材料的焊接，碳钢、低合金高强度钢、不锈钢、铝合金和钛合金等都可以用激光进行焊接。一般来说，激光焊接的速度跟激光功率成正比，也受到工件的材料类型和厚度的影响。激光焊接的应用也随着激光焊接技术的发展而日趋广泛，目前已涉及航空航天、武器制造、船舶制造、汽车制造、压力容器制造、民用及医用等多个领域。本文概括介绍激光焊接的原理、分类、优点及其存在的问题，为激光焊接的深入研究提供帮助。

采用对接焊方法,对比研究了tc4钛合金薄板光纤激光焊接和yag激光焊接接头的宏观形状特征,分析了两种焊接热源在焊缝背宽比相同时的接头拉伸性能差异,并获得了焊接热输入对光纤激光焊接接头宏观形状与拉伸性能的影响规律。试验结果表明:光纤激光焊缝背宽比常常大于yag激光焊缝,焊接接头的强度和塑性均高于yag激光焊接接头。在稳定光纤激光全熔透深熔焊接条件下,焊缝背宽比和焊接接头的拉伸性能随焊接热输入的增加呈现先上升再下降的趋势,当焊接热输入为40j/mm,焊缝背宽比约0.8时,光纤激光焊接接头具有最好的拉伸性能,抗拉强度为1133.72mpa,断后伸长率为14.32%。

采用连续激光焊接,焊接速度可以达到50～60mm/s,相对于脉冲激光焊接,生产效率上极具优势。采用波长为1070nm的光纤激光对厚度为0.1mm的304不锈钢超薄板进行连续激光搭接焊,研究了焊接功率、焊接速度和离焦量等焊接工艺参数对焊缝质量的影响规律。实验表明,焊接功率的增加会逐步增加焊缝的熔深和熔宽,当焊接功率达到160w时,焊缝在下层板的熔深陡然增大,出现了不锈钢超薄板的激光深熔焊;此外,相对于负离焦,正离焦更容易得到更深的熔深,但焊缝宽度会略有增加,采用+1mm的离焦量产生大熔深和窄焊宽,因此不锈钢超薄板激光焊接适宜采用正离焦。

研究了超塑性变形过程中tc4钛合金激光焊接接头各区域显微组织演变规律,并对相关参数进行表征。结果表明,随着超塑性变形的进行,接头内针状马氏体组织发生α′→α+β相变,同时针状组织长大为片层,接头各区域显微组织逐渐均匀化,促进超塑性变形的进行;随着变形的进行,等轴化率逐渐升高;随着变形温度的升高或初始应变速率的降低等轴化率逐渐上升,促进焊缝超塑性变形的进行。提出采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度。随着变形的进行,平均晶粒尺寸逐渐增大,随变形温度的升高或初始应变速率的降低平均晶粒尺寸减小,这有利于接头组织的均匀化。

采用气胀成形方法对ta15钛合金四层结构芯板加强结构的激光焊接(lbw)/超塑成形(spf)技术进行了研究。结果表明,满足超塑成形的最佳激光穿透焊接工艺参数为:功率2300w,焊接速率0.8m·min-1,离焦量+1;最佳超塑成形参数为:成形温度930℃,成形压力2.0mpa,成形时间60min;芯板加强结构成形效果良好。

-1- 板t型接头焊接工艺规程 1.依据及适用范围 1.1本规程编制依据 依据《焊接结构生产》；《焊接方法》；《焊工工艺学》；《金属熔敷原理》所编写。 1.2本工艺规程适用的范围 适用焊条电弧焊、氩弧焊二氧化碳气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。 1.3本工艺规程适用的范围 适用于低碳钢、合金钢10mm的钢板。 2.焊接材料的选择 2.1焊接材料选用的原则 2.1.1焊条的选择 ①低碳钢、中碳钢及合金钢按焊件的抗拉强度来选用（等强原则）。 ②对不锈钢、耐热钢等，应从保证焊接接头的特殊性能出发，要求焊缝金属化学成分与 母材相同或相近。 ③对低碳钢之间、中碳钢之间、低合金钢之间及他们之间的异种钢焊接，一般根据强度 等级较低的钢材，按焊缝与母材抗拉强度相等或相近的原则选用。 2.1.2co2气体保护焊焊丝的选用原则： ①co2气体保护焊焊丝必须比母材含有较多的mn和s等脱氧元素，以

DC04薄钢板的脉冲激光焊接工艺研究

铝合金激光焊接技术优化研究

简述塑料材料的发展机遇,介绍塑料激光焊接的原理、方法和应用。塑料激光焊接技术可以解决大部分塑料制品之间的组装和固定问题,特别对于精密的电子元件和要求无菌环境的食品类、医疗类产品,激光焊接的优势尤为明显。同时也介绍了一些解决塑料激光焊接技术屏障、改善聚合物激光透射率和吸收率的新材料、新工艺、新方法。本文主要介绍了塑料激光焊接工艺发展和应用前景。

激光焊接是目前应用较广的激光焊接技术,对于薄板焊接时激光深熔焊接的焊接深熔比可以达到2:1,其焊接强度和稳定都优于传统焊接。本文采用yag激光器对2mm厚的0gr18ni9进行焊接试验,测量焊接的熔深和熔宽,并采用正交试验法进行参数优化,分析激光参数对焊缝的影响,通过显微硬度测试分析焊接接头的硬度,为激光焊接工艺参数选择提供可靠的依据。

通过采用不同的焊接方法对贯流锅炉集箱t型接头进行焊接工艺试验,对比分析了各种焊接工艺下的焊接质量、生产效率以及其操作方便性,最终选定了其较适宜的焊接方法。

用nd:yag脉冲激光作为焊接热源,对殷钢材料invar36分别进行了平板单道焊接试验和对焊试验,分析了工艺参数(激光功率、焊接速度、脉冲宽度和离焦量)变化对焊缝的表面形貌、熔宽以及熔透性的影响。检测了0.85mm厚的殷钢薄板对焊接头的硬度、成分以及拉伸强度。结果表明:激光功率和脉宽是影响焊缝熔深、熔宽和热影响区面积的主要因素;扫描速度对焊缝表面的鱼鳞状条纹间距影响尤为明显;离焦量主要影响焊缝的宽度和熔透性;合理匹配工艺参数能够实现0.85mm厚度薄板的对焊,并且获得形貌良好的焊缝。焊缝的组织成分没有发生明显变化,拉伸强度和基体强度相当,显微硬度略低于基体硬度。

采用光纤激光焊接az91d镁合金,借助金相显微镜、x射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜分别对焊接接头的微观组织结构、相组成、断口形貌进行分析。结果表明:光纤激光焊接az91d镁合金,能够得到无明显缺陷的焊接接头,焊缝组织为细小的柱状晶组织,接头热影响区小。焊缝组织由过饱和α-mg固溶体和al2mg相组成,焊缝金属冷却速度较快,没有β-mg17al12脆性相析出。α-mg晶内和晶界上有少量al2mg析出物,且存在大量位错线和位错胞。断口特征为韧脆混合断裂形式,有微小裂纹存在。

根据激光焊接极易产生气孔和裂纹缺陷及铝合金材料易产生气孔类缺陷的特点,制定了铝合金薄板激光焊接射线照像检测工艺,实践证明,该工艺能够发现细小缺陷,满足检测要求。

采用微型脉冲激光实现了0.2mm厚321不锈钢片的对接焊,并通过正交优化设计对工艺参数进行了优化,研究了工艺参数对焊接接头微观形貌及组织的影响。结果表明,焊接接头获得最大抗拉力的最优工艺参数是脉冲功率百分比为15、脉冲频率为5hz、脉冲宽度为2.1ms,此时焊接接头的承载能力达到母材的95%。当微激光焊的脉冲能量过大时会产生热量的积累、导致焊缝发生烧穿,当脉冲宽度较小时激光脉冲的熔透能力较弱、导致焊缝未焊透,这两者都会导致焊接接头的承载能力较差。承载能力较高的焊接接头其显微组织由焊缝中心区的等轴晶和焊缝边缘细小的柱状晶组成。