铝合金激光-MIG复合焊接的研究进展与展望

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作者 刘长军 吴小翠 +2 位作者 张昊 杜禧悦 邹婷 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期183-192,共10页

利用VOSviewer可视化工具,系统梳理了中国知网(CNKI)核心期刊数据库及谷歌学术数据库中2000—2023年铝合金激光⁃MIG复合焊接领域的相关文献,综合考虑关键文献的被引频次及研究热点演变趋势,得出该领域研究重点为:①激光与MIG热源的相互... 利用VOSviewer可视化工具,系统梳理了中国知网(CNKI)核心期刊数据库及谷歌学术数据库中2000—2023年铝合金激光⁃MIG复合焊接领域的相关文献,综合考虑关键文献的被引频次及研究热点演变趋势,得出该领域研究重点为:①激光与MIG热源的相互作用,重点探讨光丝间距、热源引导模式对等离子体行为及熔池稳定性的影响;②复合焊接接头,通过研究其形貌特征揭示气孔、裂纹等缺陷的成因及优化策略;③焊接接头的力学性能,主要分析显微硬度分布规律及热影响区软化机制。结果表明,采用焊丝合金化方法可成功实现Mg等合金元素的过渡,可热处理的铝合金通过热处理实现时效强化,能显著提升焊缝金属的强度和硬度。后续研究可通过多尺度数值模拟,解析激光⁃电弧动态耦合机制、熔滴过渡与匙孔稳定性的交互作用,优化工艺参数以抑制焊接气孔缺陷,突破速度⁃质量协同提升的技术瓶颈。本文可为铝合金激光⁃MIG复合焊接的性能提升提供参考。 展开更多

关键词 文献计量学 VOSviewer 中国知网数据库 铝合金 激光焊接 熔化极惰性气体保护焊 复合焊接 显微硬度 能量配比 焊接缺陷 文献分析

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6005A激光-MIG复合焊接头组织及力学性能研究 被引量：7

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作者 李建敏 王春明 +3 位作者 闫飞 胡席远 吴圣川 张威 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期733-737,共5页

为了研究高强度铝合金的焊接性能,了解激光与金属惰性气体(MIG)之间的相互作用机理,进一步优化焊接工艺参量,采用光纤激光器与MIG复合焊焊机对3mm厚6005A铝合金进行了复合焊接试验研究。结合焊缝形貌、接头的力学性能等,分析了工艺参量... 为了研究高强度铝合金的焊接性能,了解激光与金属惰性气体(MIG)之间的相互作用机理,进一步优化焊接工艺参量,采用光纤激光器与MIG复合焊焊机对3mm厚6005A铝合金进行了复合焊接试验研究。结合焊缝形貌、接头的力学性能等,分析了工艺参量对焊缝质量的影响规律。结果表明,采用激光-MIG复合焊接6005A,在合适的工艺参量下,可以实现表面成形良好的接头;焊缝中的物相主要由α-Al固溶体和弥散分布在基体中的第二相Mg2Si组成;焊缝区的显微硬度明显低于热影响区和母材的显微硬度,接头的断裂处发生在焊缝区,这是由于焊接热循环导致焊缝区组织粗化与气孔缺陷所致,接头的断裂形式为韧性断裂,断裂处呈现大量的韧窝,接头的抗拉强度为251.52MPa,可以达到母材的89.19%。焊接质量符合工程需要。 展开更多

关键词 激光技术 激光-金属惰性气体复合焊 铝合金 微观组织 力学性能

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5083铝合金光纤激光-TIG复合焊接工艺研究 被引量：10

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作者 李飞 孔晓芳 +1 位作者 吴世凯 肖荣诗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期306-310,共5页

采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机,对4mm厚5083H116铝合金进行了复合焊接试验。研究了电源特性、电流大小和热源间距等工艺参数对光纤激光-钨极惰性气体保护焊(TIG)复合焊接焊缝成形的影响规律,并分析... 采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机,对4mm厚5083H116铝合金进行了复合焊接试验。研究了电源特性、电流大小和热源间距等工艺参数对光纤激光-钨极惰性气体保护焊(TIG)复合焊接焊缝成形的影响规律,并分析了焊接接头的缺陷、显微硬度及力学性能。结果表明,光纤激光-TIG复合焊接5083铝合金,能够明显改善焊缝成形,提高焊接过程稳定性,特别是与变极性TIG电弧复合效果更为显著;光纤激光与变极性TIG电弧复合焊接,采用激光在前的方式,电弧电流150A,且热源间距不大于4mm,可以得到具有明亮金属光泽和均匀鱼鳞纹的焊缝,焊缝无气孔和裂纹缺陷,其表面有少量的下凹;复合焊接接头抗拉强度为318MPa,达到母材强度的93%,延伸率为7.6%,高于单光纤激光焊接,断口分析为韧性断裂。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光 复合焊接 变极性钨极惰性气体保护焊 5083铝合金

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低碳钢CO_2激光-脉冲MAG电弧复合焊接工艺研究 被引量：9

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作者 高明 曾晓雁 胡乾午 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期498-500,506,共4页

为了进一步了解激光-电弧复合焊接机理及其影响因素,采用A3钢进行了CO2激光-脉冲金属熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接的工艺研究。分析了CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接中焊接方向、热源间距、激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺... 为了进一步了解激光-电弧复合焊接机理及其影响因素,采用A3钢进行了CO2激光-脉冲金属熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接的工艺研究。分析了CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接中焊接方向、热源间距、激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺参数的影响。结果表明,采用适当的参数,激光电弧的能量能够有效耦合,增强焊接效果。其中,复合焊接熔深是单独激光的1.6倍、MAG电弧焊接的2.2倍;焊接速度是单独激光的2.7倍。 展开更多

关键词 激光技术 激光焊接 复合焊接 金属熔化极活性气体保护焊电弧 熔深

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铝合金CO_2激光电弧复合焊保护气体影响研究 被引量：1

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作者 谭兵 刘红伟 +4 位作者 马冰 陈东高 任宝辉 明珠 马志华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期497-500,共4页

为了研究保护气体对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊的焊缝成形和熔深等的影响,采用不同流量的He和Ar混合保护气体在5052铝合金板上进行激光-熔化极电弧复合焊工艺试验的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了焊缝成形、熔... 为了研究保护气体对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊的焊缝成形和熔深等的影响,采用不同流量的He和Ar混合保护气体在5052铝合金板上进行激光-熔化极电弧复合焊工艺试验的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了焊缝成形、熔深、焊接电压等数据。结果表明,复合焊时采用单He气会造成熔化极惰性气体保护焊的电弧电压增大,电弧稳定性变差,从而影响铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护焊复合焊的熔深,少量的Ar气加入有利于改善焊缝表面质量和稳定电弧,提高焊缝熔深的效果,当V(Ar)∶V(He)=5∶25时,熔深最大,但He气中加入大量的Ar气会降低焊缝熔深,甚至抑制激光深熔焊接;当采用纯Ar气作为保护气体时,虽然焊缝成形美观,但焊缝熔深很小。这一结果对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊焊缝成形质量分析具有较好的理论和工艺指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 保护气体 激光焊 熔化极惰性气体保护焊 复合焊 铝合金

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超声波对铝合金激光-电弧复合焊接影响的研究 被引量：10

6

作者 李忠 刘佳 +2 位作者 白陈明 张亚亮 杨玉东 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期301-306,共6页

为了解决传统铝合金焊接接头气孔数量多、晶粒粗大及力学性能差的问题,以5083-O铝合金为研究对象,进行了超声振动辅助激光-电弧复合焊接试验。研究了超声振动对铝合金焊缝气孔数量、微观组织及抗拉强度的影响,并探讨了超声波在焊接熔池... 为了解决传统铝合金焊接接头气孔数量多、晶粒粗大及力学性能差的问题,以5083-O铝合金为研究对象,进行了超声振动辅助激光-电弧复合焊接试验。研究了超声振动对铝合金焊缝气孔数量、微观组织及抗拉强度的影响,并探讨了超声波在焊接熔池中对气孔排出和组织细化的作用机理。结果表明,超声辅助焊接的焊缝气孔数量显著降低,主要归功于超声空化效应降低了铝合金熔体中的氢浓度,并促进气泡的快速逸出;超声波的空化效应和声流效应改变了熔体的压力、温度以及流动状态,使熔池的结晶条件发生改变,从而通过提高形核率和破碎枝晶细化了焊缝晶粒组织;施加超声振动后的焊缝平均拉伸强度由242.9MPa提高到270MPa,且断裂位置发生在热影响区,主要是因为焊缝区气孔减少和组织细化。此研究对深入理解铝合金焊接过程中缺陷形成机理及提高接头强度是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 激光-熔化极惰性气体保护焊复合焊接 超声振动 铝合金

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激光功率对激光-MIG复合焊焊缝成型影响研究 被引量：5

7

作者 高健 陈淑梅 +2 位作者 王克鸿 伍道亮 王磊 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期178-182,共5页

为了研究激光功率对船舶钢激光-熔化极惰性气体复合焊焊缝成型的影响,采用不同激光功率在7mm AH36船舶钢板上进行对接工艺试验,并进行了微观组织观测和力学性能测试,通过理论分析和实验验证,取得了焊缝成型最佳的工艺参量、焊缝接头不... 为了研究激光功率对船舶钢激光-熔化极惰性气体复合焊焊缝成型的影响,采用不同激光功率在7mm AH36船舶钢板上进行对接工艺试验,并进行了微观组织观测和力学性能测试,通过理论分析和实验验证,取得了焊缝成型最佳的工艺参量、焊缝接头不同区域微观组织、力学性能等数据。结果表明,在激光功率为6kW、电流为220A、焊接速率为1.2m/min时焊接,焊缝成型最好,焊缝区组织为板条马氏体及少量铁素体,其抗拉强度为545MPa,力学性能符合国家标准和中国船级社材料与焊接规范要求。这对于船舶钢的激光复合焊接具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 激光-熔化极惰性气体复合焊 焊瘤 船舶钢

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6061铝合金激光-MIG复合焊中能量比影响的研究 被引量：5

8

作者 张威 叶兵 +2 位作者 祁小勇 王维新 刘巨峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期500-504,共5页

为了研究激光-熔化极惰性气体保护焊(MIG)复合法焊接铝合金时激光、电弧两种热源各自的作用,得出二者最佳耦合效果,采用观察接头显微组织、焊缝截面形貌等手段,分析了激光、电弧各自对焊缝的影响。在此基础上,进一步测定焊缝气孔率、力... 为了研究激光-熔化极惰性气体保护焊(MIG)复合法焊接铝合金时激光、电弧两种热源各自的作用,得出二者最佳耦合效果,采用观察接头显微组织、焊缝截面形貌等手段,分析了激光、电弧各自对焊缝的影响。在此基础上,进一步测定焊缝气孔率、力学性能等参量,探索了能量分配比例对焊接接头性能的影响规律。结果表明,激光-MIG复合焊接6061铝合金时,控制电弧、激光能量比在0.9附近,辅以合适工艺,获得的焊接接头气孔率仅为1.5%,抗拉强度291MPa,达母材的82.9%,符合工程需求。此研究对不同厚度的铝合金复合焊具有普遍指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 能量比 6061铝合金 激光-熔化极惰性气体保护复合焊

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TIG焊快速制造激光视觉检测系统的研究 被引量：5

9

作者 罗勇 张华 +2 位作者 李月华 肖敏 徐健宁 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期367-369,共3页

为了研究钨极惰性气体保护焊(TIG)快速制造中金属结构成形的效果及工件变形情况,获取金属结构高度及其变化范围,通过对激光视觉传感所得到的图像进行分析,采用激光视觉检测的方法,制作了一种激光视觉检测系统。经与实验获得的实际金属... 为了研究钨极惰性气体保护焊(TIG)快速制造中金属结构成形的效果及工件变形情况,获取金属结构高度及其变化范围,通过对激光视觉传感所得到的图像进行分析,采用激光视觉检测的方法,制作了一种激光视觉检测系统。经与实验获得的实际金属结构高度数据对比,得到金属结构高度检测的误差在单道焊缝的自然成形的高度误差范围内的结果。结果表明,该方法可以比较有效地获得金属结构高度及母材工件变形情况。 展开更多

关键词 激光技术 激光视觉 钨极惰性气体保护焊快速制造 检测系统 金属结构

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304^#不锈钢旋转双焦点激光－TIG焊接组织性能 被引量：2

10

作者 温阳 汪苏 李晓辉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期593-596,共4页

为了提高不锈钢焊接性能，提出了一种旋转双焦点激光-惰性气体钨极保护焊（tungsten inert gas，TIG）复合焊接方法，该方法通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合。运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304^#不锈钢进行了工... 为了提高不锈钢焊接性能，提出了一种旋转双焦点激光-惰性气体钨极保护焊（tungsten inert gas，TIG）复合焊接方法，该方法通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合。运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304^#不锈钢进行了工艺试验，并分析了焊缝的组织和性能。结果表明，在旋转双焦点激光-TIG复合焊接过程中，焊接电流和激光功率的有效耦合是影响焊缝组织的关键因素，而旋转频率的大小对焊缝的组织形成以及显微硬度都有非常重要的关系，低速旋转时可以引起焊缝的多次重熔，因此使得组织细小，硬度较高。该结果可用于指导激光-TIG复合焊接技术的理论分析及其实验研究。 展开更多

关键词 激光技术 激光焊接 旋转双焦点激光-惰性气体钨极保护焊 不锈钢 组织

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船舶铝合金焊接工艺方法对比分析 被引量：3

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作者 祁麟 喻军 +1 位作者 李超 赵立苏 《船海工程》 北大核心 2023年第3期43-47,共5页

针对船舶铝合金材料在焊接过程中的技术难点,综合分析船用铝合金常用的惰性气体保护焊、激光电弧复合焊和搅拌摩擦焊等工艺方法在铝合金焊接过程中的关键要素,探讨焊接质量改善方法,对船舶铝合金焊接工艺在技术特点、生产效率、应用范... 针对船舶铝合金材料在焊接过程中的技术难点,综合分析船用铝合金常用的惰性气体保护焊、激光电弧复合焊和搅拌摩擦焊等工艺方法在铝合金焊接过程中的关键要素,探讨焊接质量改善方法,对船舶铝合金焊接工艺在技术特点、生产效率、应用范围等方面的差异进行归纳和比较,明晰各类船用铝合金焊接工艺的应用前景。 展开更多

关键词 船用铝合金 惰性气体保护焊 激光电弧复合焊 搅拌摩擦焊 爆炸焊

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中厚度船用钢焊接技术发展现状 被引量：2

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作者 高琦 施伟 +1 位作者 鞠恒 姜健宇 《造船技术》 2023年第4期82-87,共6页

从电弧焊技术、埋弧焊技术、气体保护焊技术、搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)技术和激光焊技术等方面,对比中厚度船用钢各种焊接技术的特点和应用基础。研究发现,基于船用钢材料本身的裂纹敏感性和焊接厚度的增加,中厚度船用钢... 从电弧焊技术、埋弧焊技术、气体保护焊技术、搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)技术和激光焊技术等方面,对比中厚度船用钢各种焊接技术的特点和应用基础。研究发现,基于船用钢材料本身的裂纹敏感性和焊接厚度的增加,中厚度船用钢焊接技术应向激光-电弧复合焊发展,以解决现有焊接技术的焊接难点。 展开更多

关键词 船用钢 中厚度 电弧焊 埋弧焊 气体保护焊 搅拌摩擦焊 激光焊 激光-电弧复合焊

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