基于U-I图的铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊稳定性评价及其MATLAB实现 被引量：2

1

作者 李剑雄 李桓 +1 位作者 韦辉亮 张玉昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期87-91,共5页

针对铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊过程稳定性差的问题,提出一种基于U-I动态工作点轨迹集中性的焊接过程稳定性评价方法.该方法通过MATLAB定量计算U-I图面积来表示U-I动态工作点轨迹集中性,U-I图面积越小,表明U-I动态工作点轨迹越集中,焊接过... 针对铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊过程稳定性差的问题,提出一种基于U-I动态工作点轨迹集中性的焊接过程稳定性评价方法.该方法通过MATLAB定量计算U-I图面积来表示U-I动态工作点轨迹集中性,U-I图面积越小,表明U-I动态工作点轨迹越集中,焊接过程越稳定;反之,U-I图面积越大,U-I动态工作点轨迹越分散,焊接过程越不稳定.结果表明,利用该方法得到的不同电弧作用位置下焊接过程稳定性与其对应的焊接电压方差、电压概率密度分布和电弧形态稳定性分析结果具有一致性,故该方法是可靠的,且为铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊稳定性评定提供了定量指导. 展开更多

关键词 双脉冲mig熔-钎焊 U-I动态工作点轨迹集中性 焊接过程稳定性 电弧形态 电压概率密度分布

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铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊中电弧作用方式对焊缝成形与力学性能的影响 被引量：2

2

作者 吴建飞 李桓 +1 位作者 韦辉亮 张玉昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期22-27,32,共7页

进行了6061铝合金/304不锈钢异种金属板材双脉冲MIG熔-钎焊搭接试验,利用高速摄像和电信号同步采集系统对焊接过程中的电弧形态和电信号进行了采集,研究了电弧作用方式(焊枪倾角与电弧作用位置)对焊缝成形和接头力学性能的影响.结果表明... 进行了6061铝合金/304不锈钢异种金属板材双脉冲MIG熔-钎焊搭接试验,利用高速摄像和电信号同步采集系统对焊接过程中的电弧形态和电信号进行了采集,研究了电弧作用方式(焊枪倾角与电弧作用位置)对焊缝成形和接头力学性能的影响.结果表明,电弧作用方式的不同对电弧形态、焊缝成形和接头力学性能有显著影响,焊枪前倾角为20°,侧倾角为0°时,焊缝成形对电弧位置的变化敏感;焊枪前倾角为20°,侧倾角为20°时,焊缝成形对电弧位置变化不敏感.前者电弧作用方式下,焊丝末端距铝钢搭接处距离为L.L=-1,0,1 mm时,接头具有较高抗剪强度;后者电弧作用方式下,L=0,1 mm时,接头具有较高抗剪强度.电弧作用位置是影响接头抗剪强度的关键因素,它也会影响金属间化合物层的厚度.对双脉冲MIG焊焊接过程中电弧作用方式对焊缝成形影响的研究有助于对铝钢异种金属焊接过程中的热量分配进行有效控制. 展开更多

关键词 双脉冲 熔-钎焊 电弧形态 焊缝成形 抗剪强度

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铝-钢异种金属脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊界面反应的热力学分析 被引量：3

3

作者 石玗 邵玲 +1 位作者 黄健康 顾玉芬 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期87-90,117-118,共4页

采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法用ER5356铝合金焊丝在镀锌钢板上进行平板堆焊试验.通过调整焊接参数获得最佳焊接成形,结果表明脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法可以实现铝和铁异种金属材料的连接.采用SEM,EDS等测试手段观察和分析连... 采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法用ER5356铝合金焊丝在镀锌钢板上进行平板堆焊试验.通过调整焊接参数获得最佳焊接成形,结果表明脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法可以实现铝和铁异种金属材料的连接.采用SEM,EDS等测试手段观察和分析连接界面区的微观组织,在连接界面区形成Fe2Al5,FeAl3金属间化合物层.通过Thermo-Calc软件对Fe2Al5,FeAl3金属间化合物的吉布斯自由能进行计算,得出在高温Fe2Al5的吉布斯自由能比FeAl3的吉布斯自由能小,在低温FeAl3的吉布斯自由能比Fe2Al5的吉布斯自由能小,说明在焊接过程中Fe2Al5金属间化合物先生成,再在冷却过程中FeAl3金属间化合物生成或析出. 展开更多

关键词 脉冲旁路耦合电弧mig熔钎焊 铝-钢焊接 金属间化合物

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铝-铜脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊接头组织分析 被引量：1

4

作者 石玗 许瑾 +1 位作者 黄健康 顾玉芬 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期6-9,共4页

采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法,利用ER4047铝合金焊丝在T2铜板上进行平板堆焊实验,通过调节焊接参数获得良好焊缝成形.利用SEM、EDS和XRD等测试手段对连接界面区的微观组织进行观察和分析.结果表明:在连接界面区从铜侧到铝侧依次... 采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法,利用ER4047铝合金焊丝在T2铜板上进行平板堆焊实验,通过调节焊接参数获得良好焊缝成形.利用SEM、EDS和XRD等测试手段对连接界面区的微观组织进行观察和分析.结果表明:在连接界面区从铜侧到铝侧依次生成条状的Cu9Al4、块状的CuAl2金属间化合物和絮状的α(Al)+θ(CuAl2)共晶体,且金属间化合物层的厚度随着母材热输入的增加而增大,同时块状脆性金属间化合物尺寸变大.对熔钎焊接头进行显微维氏硬度测量,结果显示,铝-铜熔钎焊焊接接头金属间化合物区域显微硬度最高达406.7HV,说明铝-铜熔钎焊连接界面区出现脆硬相. 展开更多

关键词 脉冲旁路耦合电弧mig熔钎焊 铝-铜异种金属焊接 微观组织 金属间化合物

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激光功率对激光-双丝脉冲MIG复合焊接电弧形态及熔滴过渡的影响 被引量：4

5

作者 张晓枫 李桓 +1 位作者 杨立军 高莹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期23-26,62,114,共6页

通过搭建激光-双丝脉冲MIG复合焊接系统,利用高速摄像与电信号采集系统对激光-双丝脉冲MIG复合焊接在不同激光功率下的电压电流信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对焊接过程的电弧形态、熔滴过渡过程的影响.结果发现,由于激... 通过搭建激光-双丝脉冲MIG复合焊接系统,利用高速摄像与电信号采集系统对激光-双丝脉冲MIG复合焊接在不同激光功率下的电压电流信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对焊接过程的电弧形态、熔滴过渡过程的影响.结果发现,由于激光等离子体与电弧等离子体的相互作用,电弧形态和熔滴受力状态发生改变.随着激光功率的增大,激光对电弧的吸引能力增强,促进熔滴过渡的等离子流力竖直向下的分力减小,熔滴过渡频率降低. 展开更多

关键词 激光-双丝脉冲mig复合焊 熔滴过渡 电弧形态 高速摄像

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纯铝与镀锌钢板MIG熔-钎焊工艺研究 被引量：3

6

作者 国旭明 汪建梅 徐荣正 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期32-36,共5页

采用Al-Mg,Al-Si两种填充焊丝,研究了纯铝与镀锌钢板异种金属材料的MIG熔-钎焊工艺,分析了焊接接头的界面结构特征及其力学性能。研究结果表明:在合适的焊接参数下,选用两种填充焊丝可以实现纯铝板(1060)与镀锌钢板的MIG熔-钎焊。与添加... 采用Al-Mg,Al-Si两种填充焊丝,研究了纯铝与镀锌钢板异种金属材料的MIG熔-钎焊工艺,分析了焊接接头的界面结构特征及其力学性能。研究结果表明:在合适的焊接参数下,选用两种填充焊丝可以实现纯铝板(1060)与镀锌钢板的MIG熔-钎焊。与添加Al-Mg焊丝相比,填充Al-Si焊丝,界面反应层由θ-Al3Fe,η-Al5Fe2和AlFeSi相组成,且反应层较薄,焊缝中加入Si元素有效地抑制了金属间化合物层的生长,此时所获得的拉剪强度较大,接近纯铝板(1060)的抗拉强度,接头断裂发生在焊缝位置。 展开更多

关键词 铝 钢异种金属 mig熔-钎焊 金属间化合物 微观组织 拉剪强度

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铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡及电信号分析 被引量：3

7

作者 王鹏 李桓 +2 位作者 于福盛 朱春沅 高莹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期98-102,133,共6页

文中搭建了三丝双脉冲MIG焊系统,采用高速摄像电信号同步采集系统对焊接过程进行实时监测,研究了铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡行为以及双脉冲频率对焊缝成形的影响.结果表明,弱脉冲向强脉冲过渡时,熔滴过渡表现为一脉一滴;强脉冲向弱... 文中搭建了三丝双脉冲MIG焊系统,采用高速摄像电信号同步采集系统对焊接过程进行实时监测,研究了铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡行为以及双脉冲频率对焊缝成形的影响.结果表明,弱脉冲向强脉冲过渡时,熔滴过渡表现为一脉一滴;强脉冲向弱脉冲过渡时,在开始阶段,焊丝发生再引燃,在结束阶段,熔滴过渡表现为两脉一滴;双脉冲频率增加,焊缝鱼鳞纹变密,双脉冲频率为3 Hz时,鱼鳞纹疏密均匀,焊缝成形最佳. 展开更多

关键词 三丝mig焊 双脉冲频率 熔滴过渡 焊缝成形

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6061-T6铝合金薄板双脉冲MIG焊动态组合热源模型 被引量：2

8

作者 陈鑫 杨立飞 +2 位作者 王佳宁 张冠宸 司徒德蓉 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期83-91,共9页

为准确得出铝合金薄板双脉冲熔化极惰性气体保护焊(双脉冲MIG焊)焊接温度场分布特征,提出一种基于铝合金薄板全熔透焊接热量分布及焊缝成形特点的动态组合热源模型,通过编写子程序,对有限元软件进行二次开发,实现动态组合热源模型在空... 为准确得出铝合金薄板双脉冲熔化极惰性气体保护焊(双脉冲MIG焊)焊接温度场分布特征,提出一种基于铝合金薄板全熔透焊接热量分布及焊缝成形特点的动态组合热源模型,通过编写子程序,对有限元软件进行二次开发,实现动态组合热源模型在空间上的分布加载,得出仿真过程焊缝形貌及温度场分布特征.对2 mm厚6061-T6铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接焊接实验,得出焊缝形貌特征并记录测温点温度数据,绘制测温点的热循环曲线.对比仿真与实验结果发现,对于铝合金薄板全熔透焊接,利用动态组合热源模型得出的焊缝形貌与实际焊缝形貌拟合较好,温度场仿真误差在允许范围内,最大误差点出现在距焊缝20 mm处,最大误差为12.25%. 展开更多

关键词 双脉冲mig焊 铝合金 温度场 动态组合热源模型 熔滴过渡

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焊丝成分对铝-铜异种金属熔钎焊接头钎焊界面组织与接头力学性能的影响 被引量：1

9

作者 石玗 周相龙 +2 位作者 朱明 顾玉芬 樊丁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期61-64,共4页

采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法对1060纯铝和T2紫铜进行了对接焊,选用ER1100、ER5356、ER4043和ER4047四种焊丝为填充材料,研究了焊丝成分对焊接接头微观组织、金属间化合物层的厚度以及力学性能的影响规律。结果表明:4种焊丝的焊... 采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法对1060纯铝和T2紫铜进行了对接焊,选用ER1100、ER5356、ER4043和ER4047四种焊丝为填充材料,研究了焊丝成分对焊接接头微观组织、金属间化合物层的厚度以及力学性能的影响规律。结果表明:4种焊丝的焊接接头均由铝侧熔合区、焊缝区和铜侧钎焊区组成,其中铜侧钎焊区又可细分为金属间化合物层区和Al-Cu共晶区两部分。焊丝中Si元素的加入可以起到阻碍铝铜原子互扩散、抑制铝铜金属间化合物生长、提高焊缝显微硬度以及抗拉强度等作用;而加入Mg元素,其效果不明显。 展开更多

关键词 异种金属 脉冲旁路耦合电弧 mig 熔钎焊 焊丝 金属间化合物 力学性能

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超声振动辅助铝/钢激光–MIG熔钎焊外观成形、组织以及拉伸性能研究 被引量：4

10

作者 王秋影 邱培现 +2 位作者 孙进发 田洪雷 朱宗涛 《精密成形工程》 北大核心 2023年第5期123-130,共8页

目的利用超声振动改善铝/钢对接接头界面的微观结构,降低气孔缺陷并提高接头力学性能。方法通过超声振动辅助激光–MIG焊接方法实现铝/钢异种金属连接,采用光学显微镜观察焊缝形貌,采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察焊缝和界面微观结... 目的利用超声振动改善铝/钢对接接头界面的微观结构,降低气孔缺陷并提高接头力学性能。方法通过超声振动辅助激光–MIG焊接方法实现铝/钢异种金属连接,采用光学显微镜观察焊缝形貌,采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察焊缝和界面微观结构,利用拉伸试验机测试接头的拉伸强度。结果超声振动的施加提高了熔融金属的润湿铺展性能,减少了焊缝中的气孔缺陷,并降低了界面层金属间化合物的厚度。带有余高和去除余高的接头拉伸强度由未加超声的175 MPa和154 MPa分别提高到189 MPa和172 MPa。结论利用超声振动的声流、空化效应有效改善了熔融金属的润湿铺展性能和界面微观结构,并在一定程度上消除了气孔缺陷,进而提高了接头的力学性能。 展开更多

关键词 超声振动 铝/钢异种接头 激光-熔化极金属惰性气体保护(mig)熔钎焊 微观结构 力学性能

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铝/镀锌钢复合热源熔—钎接头中的Al-Fe金属间化合物层分析 被引量：27

11

作者 雷振 王旭友 +1 位作者 王伟波 林尚扬 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期65-68,共4页

分析了铝／镀锌钢复合热源熔-钎接头中Al-Fe金属间化合物层的相结构，研究了焊接热输入对接头中Al-Fe金属间化合物层厚度的影响及化合物层厚度对接头抗剪强度的影响。结果表明，生成的Al-Fe金属间化合物层主要由Fe3Al，FeAl2，Fe2A15以... 分析了铝／镀锌钢复合热源熔-钎接头中Al-Fe金属间化合物层的相结构，研究了焊接热输入对接头中Al-Fe金属间化合物层厚度的影响及化合物层厚度对接头抗剪强度的影响。结果表明，生成的Al-Fe金属间化合物层主要由Fe3Al，FeAl2，Fe2A15以及FeAl3组成。并且Al-Fe金属间化合物的生成过程伴随着Si元素的富集现象；Al-Fe金属间化合物层厚度随焊接热输入的增大而增大，但电弧能量对化合物层厚度的影响要大于激光能量对化合物层厚度的影响；Al-Fe金属间化合物层厚度并非越薄越好，化合物层厚度在1．5～4μm范围内，Al-Fe金属间化合物层厚度对接头抗剪强度的影响不大。 展开更多

关键词 激光 脉冲mig电弧 复合热源 熔-钎连接 Al-Fe金属间化合物

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双丝间距对激光-双电弧复合焊接过程稳定性的影响 被引量：5

12

作者 顾小燕 李桓 +1 位作者 杨立军 高莹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期53-56,60,共5页

采用多信息融合技术对激光-双电弧脉冲复合焊在不同双丝间距下的电流信号、电压信号、高速摄像信号进行同步采集,研究双丝间距对焊接过程的电弧行为、熔滴过渡过程及焊缝表面成形的影响,并依据混沌理论和算法,从非线性角度对激光-双丝脉... 采用多信息融合技术对激光-双电弧脉冲复合焊在不同双丝间距下的电流信号、电压信号、高速摄像信号进行同步采集,研究双丝间距对焊接过程的电弧行为、熔滴过渡过程及焊缝表面成形的影响,并依据混沌理论和算法,从非线性角度对激光-双丝脉冲MIG焊接过程的电流信号进行了最大Lyapunov指数(LE)计算.结果表明,激光-双丝脉冲MIG焊接过程是一个混沌过程,由于激光光致等离子体和电弧等离子体的相互作用改变电弧的形态和熔滴受力状态,进而影响焊缝成形,在一定的焊接工艺参数下存在最佳双丝间距,在最佳双丝间距下,电弧稳定,焊缝成形良好,且此时最大LE值及其标准方差最小. 展开更多

关键词 激光-双电弧脉冲复合焊 熔滴过渡 等离子体 最大LYAPUNOV指数

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铝/铜异种金属熔钎焊接头微观组织与力学性能 被引量：10

13

作者 周相龙 石玗 +1 位作者 朱明 顾玉芬 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期59-62,共4页

采用ER5356铝镁焊丝对1060纯铝与T2紫铜进行了脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊,并对接头宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析.结果表明,在合适的焊接工艺参数下,可以获得成形美观、连续均匀、无缺陷的铝/铜异种金属接头.焊接接头从铜侧... 采用ER5356铝镁焊丝对1060纯铝与T2紫铜进行了脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊,并对接头宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析.结果表明,在合适的焊接工艺参数下,可以获得成形美观、连续均匀、无缺陷的铝/铜异种金属接头.焊接接头从铜侧以金属间化合物层、Al-Cu共晶体向焊缝过渡,金属间化合物主要由脆硬的Al_2Cu相组成,而焊缝区主要由先析出的α(Al)固溶体以及从其晶界上析出的网状(Al)+S(Al_2Cu Mg)/θ(Al_2Cu)共晶组织组成.随着焊接热输入的增加,金属间化合物层厚度明显增大,而焊接接头拉伸载荷先升高后下降,这与焊缝在铜母材上润湿铺展有关.接头拉伸时,主要在铝母材热影响区和焊缝与铜母材界面处发生断裂. 展开更多

关键词 异种金属 脉冲旁路耦合电弧mig熔钎焊 金属间化合物 拉伸载荷

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不同脉冲模式下熔滴过渡对铝合金增材微观组织及力学性能的影响 被引量：1

14

作者 黄忠利 黄健康 +3 位作者 张宏福 于晓全 刘光银 樊丁 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第14期110-114,共5页

采用单、双脉冲MIG电弧增材制造工艺制备了铝合金成型件,建立高速摄像以及电信号同步采集系统对增材过程进行实时监测,结合堆垛过程中实时电压、电流信号,对比分析了单、双脉冲MIG工艺的熔滴过渡行为及其对增材件微观组织和力学性能的... 采用单、双脉冲MIG电弧增材制造工艺制备了铝合金成型件,建立高速摄像以及电信号同步采集系统对增材过程进行实时监测,结合堆垛过程中实时电压、电流信号,对比分析了单、双脉冲MIG工艺的熔滴过渡行为及其对增材件微观组织和力学性能的影响。结果表明,单脉冲与双脉冲熔滴过渡均为一脉一滴,相比于单脉冲大滴模式,双脉冲MIG工艺熔滴过渡频率更高,熔滴尺寸更小,获得的铝合金成型件的精度更高。单脉冲与双脉冲模式下所获得的微观组织存在明显差异,双脉冲MIG工艺中,两层熔合处可获得细化的晶粒,有效地改善了堆垛层的微观组织。对比两种电弧波形的增材件的力学性能,双脉冲MIG增材件的最大抗拉强度可以达到245.57 MPa。 展开更多

关键词 双脉冲mig 电弧增材制造 熔滴过渡 微观组织 力学性能

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镀锌层和焊接速度对镁/钢MIG焊接头微观组织的影响 被引量：1

15

作者 冷宸 汪晓勇 +1 位作者 彭红兵 陈天威 《热加工工艺》 北大核心 2024年第19期44-49,共6页

以MIG电弧作为热源,分别对AZ31镁合金/Q235低碳钢与AZ31镁合金/DX51D镀锌钢进行连接。通过改变焊接速度,研究其对AZ31/Q235、AZ31/DX51D焊接接头焊缝成形、微观组织及硬度分布的影响,并揭示镀锌层的影响机理。结果表明:当焊接速度分别... 以MIG电弧作为热源,分别对AZ31镁合金/Q235低碳钢与AZ31镁合金/DX51D镀锌钢进行连接。通过改变焊接速度,研究其对AZ31/Q235、AZ31/DX51D焊接接头焊缝成形、微观组织及硬度分布的影响,并揭示镀锌层的影响机理。结果表明:当焊接速度分别为10、15 mm/s时,AZ31/Q235接头、AZ31/DX51D接头的焊缝成形较好。随着焊接速度的降低,AZ31/DX51D接头焊缝处析出更多的β-Al_(12)Mg_(17)相,界面层厚度增加。AZ31/DX51D接头界面结合较好,而AZ31/Q235接头界面出现未熔合、开裂等现象,这说明镀锌层有效促进了镁/钢界面的冶金结合。AZ31/DX51D接头界面处的硬度值最高达到250 HV,高于AZ31/Q235接头界面处硬度值。 展开更多

关键词 mig熔-钎焊 镁/钢 焊接速度 硬度分布

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光纤激光+MIG电弧复合热源焊接参数对6009铝合金焊缝表面成形的影响 被引量：1

16

作者 张德芬 王同举 +3 位作者 杨阳 李曾珍 谭盖 孙宇良 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第9期213-215,共3页

利用余高-熔宽比表示焊缝表面铺展性并与焊缝熔宽比一起作为参数来评价热源焊缝表面的成形性,探讨了焊接参数包括焊接电流、激光功率和焊接速度对焊缝成型的影响。结果表明:随着激光功率的增大,焊缝余高-熔宽比降低,焊缝背宽比增大;随... 利用余高-熔宽比表示焊缝表面铺展性并与焊缝熔宽比一起作为参数来评价热源焊缝表面的成形性,探讨了焊接参数包括焊接电流、激光功率和焊接速度对焊缝成型的影响。结果表明:随着激光功率的增大,焊缝余高-熔宽比降低,焊缝背宽比增大;随着焊接电流和焊接速度的增大,焊缝余高-熔宽比和焊缝背宽比增大。 展开更多

关键词 光纤激光+脉冲mig复合焊 余高-熔宽比 焊缝背宽比

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