厚板窄间隙焊接技术研究现状与应用进展 被引量：6

1

作者 滕彬 范成磊 +3 位作者 徐锴 武鹏博 聂鑫 黄瑞生 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-128,I0010,共14页

窄间隙焊接技术已经成为现代工业生产中厚板结构的首选技术,其技术和经济优势决定了它是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一,近年来随着科技工作者的不断探索和研发,相继涌现了多种窄间隙焊接方法,文中对电弧焊、激光焊和激光-电弧复... 窄间隙焊接技术已经成为现代工业生产中厚板结构的首选技术,其技术和经济优势决定了它是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一,近年来随着科技工作者的不断探索和研发,相继涌现了多种窄间隙焊接方法,文中对电弧焊、激光焊和激光-电弧复合焊等窄间隙焊接制造技术进行了系统阐述,概述了不同热源窄间隙焊接制造过程中的焊接质量、焊接效率的影响因素,归纳了不同热源窄间隙焊的工艺特点及应用领域,结合国内外相关技术的发展现状,总结了窄间隙焊技术面临的问题,提出了后续的发展建议,为相关领域的科研工作者提供参考. 展开更多

关键词 窄间隙焊 电弧焊 激光焊 激光-电弧复合焊

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基于MS-FCM算法的船体板熔池图像处理技术 被引量：4

2

作者 徐远钊 罗玖田 +3 位作者 方乃文 冯志强 武鹏博 黎泉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期82-90,I0007,I0008,共11页

熔池的图像处理与特征提取技术是船舶熔化极气体保护焊(gas metal arc welding, GMAW)智能化焊接质量监控的重要内容,针对船体板GMAW焊接过程中的烟雾大、飞溅多等不稳定特性导致熔池图像采集模糊、边缘提取困难等问题,提出一种基于均... 熔池的图像处理与特征提取技术是船舶熔化极气体保护焊(gas metal arc welding, GMAW)智能化焊接质量监控的重要内容,针对船体板GMAW焊接过程中的烟雾大、飞溅多等不稳定特性导致熔池图像采集模糊、边缘提取困难等问题,提出一种基于均值漂移(mean shift, MS)优化模糊C均值聚类(fuzzy c-means, FCM)的图像处理算法.在优化设计焊接动态视觉传感系统中,以最大化保证图像信息采集清晰度的基础上,利用MS算法获取超像素图像以解决FCM算法对噪声的敏感性,同时在FCM算法上引入加权邻域窗口,以增强MS-FCM算法的鲁棒性,来克服烟雾、飞溅、弧光等噪声影响,进而完成图像分割与边缘提取.最后,设计出关于FCM、空间约束模糊C均值聚类(fuzzy c-means with spatial constraints, FCM_S)、加强型模糊聚类(enhanced fuzzy c-means, ENFCM)和模糊局部信息C均值聚类(fuzzy local information c-means clustering, FLICM)算法的4种不同图像处理方法,并与MSFCM优化模型进行边缘分割效果对比,获取几种方法所提取的熔宽,验证熔池几何特征的提取精度.结果表明,MS-FCM算法在船舶焊接熔池图像处理方面能有效抑制噪声干扰,平滑信息,达到较高的提取精度. 展开更多

关键词 模糊C均值聚类 均值漂移 图像分割 船体板 熔化极气体保护焊

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5083铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸行为研究 被引量：1

3

作者 杜勇 夏希玮 +2 位作者 王益可 陈玉华 武鹏博 《精密成形工程》 北大核心 2024年第2期46-54,共9页

目的研究5083铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)的组织、力学性能和拉伸应变,分析接头的拉伸行为。方法采用数码相机、光学显微镜、电子扫描显微镜等表征分析方法,对焊缝的表面宏观成形、微观组织、断口形貌进行分析;利用拉伸机、三维数字动态散... 目的研究5083铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)的组织、力学性能和拉伸应变,分析接头的拉伸行为。方法采用数码相机、光学显微镜、电子扫描显微镜等表征分析方法,对焊缝的表面宏观成形、微观组织、断口形貌进行分析;利用拉伸机、三维数字动态散斑应变测量分析系统和显微维氏硬度计对接头的力学性能和拉伸应变进行测试。结果不同焊接工艺参数下FSW接头的最低抗拉强度为305 MPa,断后延伸率达到了14%以上;焊核区拉伸应变沿板厚方向呈现上高下低和上宽下窄的不均匀梯度分布,发生了较大程度的变形强化,直到拉伸应力达到抗拉强度。断裂失效前300/120接头的最大拉伸应变在晶粒粗大的母材区,500/120和500/200接头的最大拉伸应变则位于晶粒尺寸差异较大的后退侧焊核区与热力影响区交界处。接头拉伸断口宏观上均为45°剪切韧性断裂,微观上均以韧窝韧性断裂为主,而高热输入500/120接头出现脆性断裂特征,其延伸率明显降低。结论高热力耦合输入使铝合金FSW接头薄弱区发生转变,强韧性降低。 展开更多

关键词 5083铝合金 搅拌摩擦焊接 微观组织 力学性能 拉伸应变

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基于机器学习的电弧行为识别与特征分析

4

作者 肖典 蒲柯伶 +3 位作者 褚卓楠 方乃文 武鹏博 吴斌涛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期84-89,共6页

电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网... 电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网络结合识别电弧模式的新方法.结果表明,通过局部二值模式获取电弧形态图像中的纹理特征,然后建立GoogLeNet神经网络模型,相比于直接对原始图像进行神经网络的训练,该方法可有效识别电弧长度、宽度以及左右最大倾角随堆积层数的变化规律,从而精准判别电弧所属状态.针对常规存在熔池、熔滴以及复杂背景等因素干扰的电弧形态图像,该方法处理后可获得更清晰的电弧边缘轮廓,更有利于将熔池、熔滴和电弧的形态边界进行划分,最终的状态识别准确率可达99.50%,为电弧熔丝增材制造过程中的电弧状态监测提供理论参考. 展开更多

关键词 电弧状态 局部二值模式 GoogLeNet神经网络 图像处理

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钛合金激光填丝焊缝晶粒生长及相变原位观察 被引量：30

5

作者 方乃文 郭二军 +4 位作者 徐锴 尹立孟 黄瑞生 马一鸣 武鹏博 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1665-1672,共8页

采用高温激光共聚焦显微镜原位观察方法,研究TC4钛合金激光填药芯焊丝焊缝区在模拟焊接热循环作用下冷却过程中组织形成特征及相变规律。结果表明:当焊缝区分别以0.5℃/s、5℃/s、20℃/s和80℃/s的冷却速率降温到889.5℃、864.2℃、835.... 采用高温激光共聚焦显微镜原位观察方法,研究TC4钛合金激光填药芯焊丝焊缝区在模拟焊接热循环作用下冷却过程中组织形成特征及相变规律。结果表明:当焊缝区分别以0.5℃/s、5℃/s、20℃/s和80℃/s的冷却速率降温到889.5℃、864.2℃、835.5℃和818.9℃时,在相界位置开始出现新相的微观组织形貌;当焊缝区分别降温到725.7℃、749.3℃、769.4℃和789.2℃时,新相完成转变,即相变的温度区间随着冷却速率的增大而逐渐变窄。随着冷却速率的增加,新相的片层间距逐渐减小;随着冷却速率的增大,冷却到室温的试样硬度逐渐增大,由339 HV10增大到368 HV10;试样全部由密排六方(HCP)晶体结构组成,没有斜方晶格和体心立方的晶体结构产生。 展开更多

关键词 TC4钛合金 激光填丝焊 药芯焊丝 相变 原位观察

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铝/钛异种金属激光/激光-CMT复合熔钎焊工艺及其组织与力学性能 被引量：8

6

作者 王佳杰 宋晓国 +4 位作者 武鹏博 胡佩佩 滕彬 黄瑞生 于久灏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期54-60,I0006,共8页

选用5A06铝合金和Ti6Al4V钛合金为母材,ER4047焊丝和粉状Nocolok钎剂为填充材料,采用激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊两种焊接方法,并对两种焊接接头的微观组织和力学性能进行对比分析.结果表明,激光熔钎焊与激光-CMT复合熔钎焊在合适... 选用5A06铝合金和Ti6Al4V钛合金为母材,ER4047焊丝和粉状Nocolok钎剂为填充材料,采用激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊两种焊接方法,并对两种焊接接头的微观组织和力学性能进行对比分析.结果表明,激光熔钎焊与激光-CMT复合熔钎焊在合适的焊接工艺下均容易获得连续、稳定的焊接接头.铝/钛激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊焊缝中部组织均为α-Al固溶体和Al-Si共晶组织.激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊均在钛合金上表面处界面反应层最厚,其厚度分别小于10和6μm.激光熔钎焊焊缝偏钛侧界面主要为锯齿状,激光-CMT复合熔钎焊焊缝偏钛侧界面主要为层片状.激光熔钎焊和激光-CMT复合熔钎焊焊接接头均断裂在焊缝区,焊接接头平均抗拉强度分别为252和209 MPa,激光熔钎焊比激光-CMT复合熔钎焊接头抗拉强度高20%,而激光-CMT复合熔钎焊比激光熔钎焊焊接效率提升约1.5倍. 展开更多

关键词 激光熔钎焊 激光-CMT复合熔钎焊 铝/钛异种金属 微观组织 力学性能

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钛合金激光填药芯焊丝接头组织性能 被引量：7

7

作者 方乃文 黄瑞生 +4 位作者 武鹏博 马一鸣 孙徕博 曹浩 邹吉鹏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期61-69,I0006,共10页

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_(p)相、α_... 通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_(p)相、α_(s)相集束及点状分布的残留β相构成,没有发现焊态焊缝中的α’马氏体组织;热处理态焊接接头强度降低但断后伸长率和常温冲击韧性增加;热处理态焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂.通过XRD测试发现焊态焊缝中主要由α’马氏体组成,还有少量极弱的多角度α相衍射峰,而热处理态焊缝中α相衍射峰中心角度位置与焊态焊缝中α’马氏体一致,另外还发现了较为明显且尖锐的β相(110)衍射峰. 展开更多

关键词 钛合金 激光填丝焊 组织性能

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Ti6Al4V合金低真空激光焊接头形貌特征分析 被引量：4

8

作者 黄瑞生 李想 +4 位作者 邹吉鹏 武鹏博 滕彬 苏金花 孙元奇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期24-29,I0004,共7页

为了探究Ti6Al4V合金在低真空环境不同焊接参数下激光焊接头的形貌特征,在5 Pa环境压力下对其进行非熔透焊接,分析了激光功率及离焦量对焊接接头形貌的影响规律,并对典型接头形貌的稳定性及形成区间进行分析.结果表明,低真空环境下激光... 为了探究Ti6Al4V合金在低真空环境不同焊接参数下激光焊接头的形貌特征,在5 Pa环境压力下对其进行非熔透焊接,分析了激光功率及离焦量对焊接接头形貌的影响规律,并对典型接头形貌的稳定性及形成区间进行分析.结果表明,低真空环境下激光焊工艺参数的宽范围改变均可以得到较为理想的焊接质量,焊缝熔深随输出功率的增加而近似线性增加,未发生常压气氛下万瓦级激光焊存在的若干缺陷问题.焊接接头的几何形貌特征可分为2种,线能量利用系数小于0.13或大于0.14时形成的U形形貌,以及线能量利用系数在0.13与0.14之间时形成的V形形貌.V形形貌匙孔维持稳定所需要的蒸气压力远大于U形,因此V形形貌匙孔较难维持准稳态,焊缝熔深波动较大,易在焊缝底部形成缺陷. 展开更多

关键词 低真空激光焊接 钛合金 焊接接头形貌

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薄壁钛合金T形接头摆动激光填丝焊组织与性能 被引量：8

9

作者 武鹏博 徐锴 +3 位作者 黄瑞生 杨义成 邹吉鹏 曹浩 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1015-1022,共8页

在摆动激光填丝焊接中,热输入是影响焊接接头组织与性能的关键因素,因此开展热输入与组织和力学性能的相关性研究,为进一步提高薄壁钛合金接头的力学性能提供数据支撑及相关理论依据。采用摆动激光填丝焊对2 mm厚的TC4钛合金T形接头进... 在摆动激光填丝焊接中,热输入是影响焊接接头组织与性能的关键因素,因此开展热输入与组织和力学性能的相关性研究,为进一步提高薄壁钛合金接头的力学性能提供数据支撑及相关理论依据。采用摆动激光填丝焊对2 mm厚的TC4钛合金T形接头进行焊接试验,对比分析不同位置的微区组织与力学性能。研究结果表明:焊缝表面成形良好,无未熔合、气孔、夹渣等焊接缺陷;焊缝组织主要由α′马氏体和初生β相组成,并有少量的孪晶和位错产生;热影响区主要由母材中未发生相变的α相和α′马氏体组成;焊接接头硬度值在286~413 HV之间浮动,其中焊缝区硬度值最高,与母材相比硬度值约提升38%,随着焊接热输入增大,相变生成α′马氏体越多,显微硬度增大;焊接接头平均抗拉强度为1 076 MPa,略高于母材,拉伸试件断裂位置为母材,断口呈现出韧性断裂特征;焊接接头平均剪切强度为679 MPa,剪切试件断口起裂位置为焊缝内部,焊缝区断口呈沿晶断裂特征,热影响区断口呈解理和准解理穿晶断裂特征。 展开更多

关键词 摆动激光填丝焊 钛合金 T形接头 微观组织 力学性能

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钛合金窄间隙激光填丝焊接工艺及接头组织性能分析 被引量：11

10

作者 方乃文 黄瑞生 +5 位作者 武鹏博 尹立孟 龙伟民 徐锴 曹浩 邹吉鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期186-193,共8页

采用自主研发的Ti-Al-V-Mo系钛合金药芯焊丝为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接工艺实验,研究激光功率、摆动参数、焊接速度和送丝速度等工艺参数对焊缝成形的影响规律,借助高速摄像系统研究焊接过程羽辉及等离子体特性,并... 采用自主研发的Ti-Al-V-Mo系钛合金药芯焊丝为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接工艺实验,研究激光功率、摆动参数、焊接速度和送丝速度等工艺参数对焊缝成形的影响规律,借助高速摄像系统研究焊接过程羽辉及等离子体特性,并对获得的焊接接头组织性能进行分析。研究结果表明:采用激光功率4.0 kW、圆形摆动模式、摆动频率100 Hz、摆幅2 mm、焊接速度0.42 m/min、送丝速度0.6 m/min的工艺参数组合下得到的焊缝成形良好,无明显外观缺陷,当焊丝末端与液态熔池接触距离为0 mm时,过渡方式为液桥过渡,可以实现焊丝熔化金属向熔池的稳定、有序过渡,该焊接工艺获得的20 mm厚TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接头组织性能良好。 展开更多

关键词 TC4钛合金 激光填丝焊 工艺参数 焊接接头

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铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊特性分析 被引量：10

11

作者 徐锴 武鹏博 +2 位作者 梁晓梅 陈健 黄瑞生 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期16-23,I0002,共9页

选用多股绞合焊丝替代传统焊丝,将激光热源与多股绞合焊丝MIG焊热源相匹配.借助高速摄像系统,提取焊接过程中熔池和匙孔特征量,开展5A06铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊工艺特性研究,探讨了不同工艺参数下焊缝成形与熔池行为相关性及... 选用多股绞合焊丝替代传统焊丝,将激光热源与多股绞合焊丝MIG焊热源相匹配.借助高速摄像系统,提取焊接过程中熔池和匙孔特征量,开展5A06铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊工艺特性研究,探讨了不同工艺参数下焊缝成形与熔池行为相关性及焊接气孔规律性研究.结果表明,主要焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律与常规焊丝激光-电弧复合焊相一致,由于激光束的指向性,焊缝熔深受激光能量密度影响较大,因此焊缝熔深与激光功率呈正比,与焊接速度、离焦量的绝对值呈反比,焊接电流与光丝间距的影响不大;焊缝熔宽受电弧参数影响较大,且熔宽与熔池面积变化有一一对应关系,熔池面积变大,熔宽增加;余高与熔敷速度有关,因此焊接电流越大、焊接速度越小,余高越大.此外高能量密度激光热源的加入突出了多股绞合焊丝的自旋转特性的优势,特别是焊接电流在130~200 A范围内,随着焊接电流的增加,多股绞合焊丝的旋转频率增加,旋转特性带来的拓展焊缝宽度及对焊接气孔的抑制等优势更为明显. 展开更多

关键词 多股绞合焊丝 铝合金 复合焊接 气孔

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厚板Ti6Al4V合金低真空激光焊接接头组织及力学性能 被引量：6

12

作者 邹吉鹏 陈健 +3 位作者 黄瑞生 武鹏博 滕彬 曹浩 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期54-60,I0006,I0007,共9页

采用低真空激光焊接技术对40 mm厚Ti6Al4V合金进行焊接,对比分析不同位置的微区组织与力学性能.结果表明,母材由等轴初生α相和β转变组织组成,热影响区组织为α相、残余β相和急冷准稳态的α’马氏体,焊缝熔凝区组织主要包括不同尺寸... 采用低真空激光焊接技术对40 mm厚Ti6Al4V合金进行焊接,对比分析不同位置的微区组织与力学性能.结果表明,母材由等轴初生α相和β转变组织组成,热影响区组织为α相、残余β相和急冷准稳态的α’马氏体,焊缝熔凝区组织主要包括不同尺寸及分布状态的α’马氏体以及慢冷却速率下形成的α相.焊接接头抗拉强度平均值为988 MPa,断裂位置均位于母材.焊缝上部和中部焊缝区的平均冲击吸收能量为28.8 J,明显优于下部24.8 J.焊缝熔凝区底部区域存在细长状、密集程度较高的α’马氏体会劣化材料冲击韧性.相比之下熔凝区中、上部形成的短粗状、密集程度较低的α’马氏体组织的冲击韧性较高,为Ti6Al4V合金板材的连接及进一步提高接头的力学性能提供了数据支撑及相关理论依据. 展开更多

关键词 低真空激光焊接 钛合金 微区组织 力学性能

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GH3128合金激光焊接头组织与性能 被引量：4

13

作者 滕彬 武鹏博 +4 位作者 李晓光 邹吉鹏 王诗洋 陈晓宇 贾立超 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期82-87,I0008,共7页

采用激光焊方法对3 mm厚GH3128合金进行对接焊,研究焊接工艺参数对焊缝成形的影响,同时与非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding,TIG焊)进行显微组织及力学性能的对比分析.结果表明,在激光功率4 kW、焊接速度1.5 m/min和... 采用激光焊方法对3 mm厚GH3128合金进行对接焊,研究焊接工艺参数对焊缝成形的影响,同时与非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding,TIG焊)进行显微组织及力学性能的对比分析.结果表明,在激光功率4 kW、焊接速度1.5 m/min和离焦量+3 mm的焊接工艺参数下可以获得成形良好的焊缝.激光焊与TIG焊焊缝区组织均由奥氏体γ’+脆性碳化物组成.与TIG焊相比,激光焊焊缝区的组织晶粒细小,且分布于枝晶间和晶界处的碳化物尺寸较小,激光焊接头室温抗拉强度低12%,高温抗拉强度相近,室温轴向低周疲劳应力循环次数高4.5倍.与TIG焊相比,激光焊接头室温抗拉强度低和低周疲劳性能高,主要是受焊接过程元素烧损和碳化物尺寸的影响. 展开更多

关键词 激光焊 镍基高温合金 微观组织 力学性能

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铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊接头组织与性能分析 被引量：5

14

作者 徐锴 武鹏博 +3 位作者 李琳琳 黄瑞生 梁晓梅 梁裕 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期43-49,I0005,共8页

选用1×3结构的ER5356铝合金多股绞合焊丝,进行5A06铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊对接试验,通过金相、扫描电镜、电子背散射衍射、拉伸和硬度测试等方法对20 mm厚焊接接头的微观组织和力学性能相关性进行分析.结果表明,铝合金激... 选用1×3结构的ER5356铝合金多股绞合焊丝,进行5A06铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊对接试验,通过金相、扫描电镜、电子背散射衍射、拉伸和硬度测试等方法对20 mm厚焊接接头的微观组织和力学性能相关性进行分析.结果表明,铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊工艺性较好,焊缝主要由α(Al)基体和弥散分布的AlMg第二相组成,焊缝中心区以等轴晶为主,晶粒的平均尺寸为34.83μm;热影响区晶粒细小,存在回复再结晶,晶粒的平均尺寸为10.21μm.焊接接头硬度在75~90 HV之间,其中熔合区硬度值最低,为母材硬度值的84.6%;焊接接头平均抗拉强度292 MPa,为母材抗拉强度的84%,拉伸试件断口断裂位置为熔合区附近,呈现出韧性断裂特征. 展开更多

关键词 激光-MIG复合焊 铝合金 多股绞合焊丝

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TC4钛合金窄间隙激光填绞股焊丝焊接特性研究 被引量：2

15

作者 夏希玮 杜勇 +3 位作者 李峰 武鹏博 方乃文 孙徕博 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期28-34,共7页

研究了窄间隙激光填丝焊过程中激光功率、焊接速度、送丝速度、离焦量等对TC4钛合金焊缝成形的影响规律,并进行20 mm厚TC4钛合金板的工艺验证及焊接接头的组织性能分析。结果表明:在圆形摆动的激光束模式下,焊缝熔深主要受激光功率和离... 研究了窄间隙激光填丝焊过程中激光功率、焊接速度、送丝速度、离焦量等对TC4钛合金焊缝成形的影响规律,并进行20 mm厚TC4钛合金板的工艺验证及焊接接头的组织性能分析。结果表明:在圆形摆动的激光束模式下,焊缝熔深主要受激光功率和离焦量的影响,焊接速度和送丝速度对熔深的影响较小;焊缝熔宽、焊接速度和送丝速度的关系紧密,受激光功率和离焦量影响较小;用激光功率为4 kW、焊接速度为0.42 m/min、送丝速度为3.5 m/min、离焦量+15 mm的工艺参数得到的焊缝成形良好,无明显外观缺陷,获得的焊接接头力学性能较优异,热影响区主要由针状α’马氏体+初生α_(p)相组成;焊缝区由粗大的原始β柱状晶粒和内部网篮状针状α’马氏体组成,焊接接头的平均抗拉强度为940 MPa,拉伸断裂位置为母材区。 展开更多

关键词 窄间隙 激光填丝焊 钛合金 焊缝成形 绞股焊丝

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激光辐照下粉末颗粒物态变化特征 被引量：1

16

作者 杨义成 徐富家 +3 位作者 黄瑞生 蒋宝 武鹏博 杜兵 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期78-83,I0007,共7页

激光与粉末颗粒交互作用后粉末颗粒的物态是目前制约激光同轴送粉加工工艺持续提升的核心要素之一.利用背影增效瞬态影像高速摄影方法清晰获取了激光辐照下粉末颗粒状态随时间变化规律,构建出了激光作用下粉末颗粒飞行过程的动力学模型... 激光与粉末颗粒交互作用后粉末颗粒的物态是目前制约激光同轴送粉加工工艺持续提升的核心要素之一.利用背影增效瞬态影像高速摄影方法清晰获取了激光辐照下粉末颗粒状态随时间变化规律,构建出了激光作用下粉末颗粒飞行过程的动力学模型,对光粉作用区内不同物态特征粒子的演化规律进行了系统研究.结果表明,光粉交互作用区约70%的粉末粒子受到激光辐照,强激光辐照下粒子表面瞬间气化产生高温等离子体形成的反冲作用力是改变粉末粒子运动轨迹和运动速度的原因;激光辐照下粒子运动加速度与“慧尾”长度之间存在映射关系,“慧尾”长度越长,粒子运动加速度越大;粉末粒子的亮度信息在统计学规律上可以定性表征激光辐照下粉末粒子的物态. 展开更多

关键词 激光同轴送粉 粉末颗粒 物态特性 动力学特征

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基于高通量测试方法的高功率激光焊接工艺特性分析 被引量：1

17

作者 杨义成 冷冰 +3 位作者 黄瑞生 聂鑫 马一鸣 武鹏博 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期77-82,I0005,I0006,共8页

为了更加高效、精准的获得工艺参数对高功率激光焊接工艺特性的影响规律,提出了激光焊接特性分析用高通量测试方法,并借助高速摄影和图像处理技术对测试过程中的光致羽辉和飞溅进行了统计分析.结果表明,随着激光功率增加,焊接过程中飞... 为了更加高效、精准的获得工艺参数对高功率激光焊接工艺特性的影响规律,提出了激光焊接特性分析用高通量测试方法,并借助高速摄影和图像处理技术对测试过程中的光致羽辉和飞溅进行了统计分析.结果表明,随着激光功率增加,焊接过程中飞溅数量与波动程度增加,对应焊后表面成形质量变差,内部裂纹增加;对于万瓦级激光焊接,相较于正离焦焊接,负离焦量焊接时的焊缝成形更为优异,焊接过程飞溅数量得到有效抑制,熔深波动程度也得到明显改善;实际焊接结果与激光焊接特性高通量测试结果高度一致,这说明基于高通量测试方法的激光焊接特性分析方法可以真实、快速的反映出工艺参数变化时对焊接特性的影响规律,是一种切实可行的激光焊接特性分析新方法. 展开更多

关键词 高通量 测试技术 高功率激光焊接 工艺特性

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