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超高强钢分步冷却激光焊接头强韧性分析
1
作者 张志勇 李若愚 +4 位作者 郭轩铭 石如星 禹兴胜 徐济进 李志敏 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期112-119,共8页
为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有... 为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有激光焊系统集成,开展了超高强钢分步冷却焊接试验,对比分析了分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响,探讨了分步冷却激光焊接头强韧化机理.结果表明,相较于激光焊,分步冷却激光焊使得焊接接头各区域的宽度均有所下降,焊接接头的屈服强度提高5.8%,抗拉强度提高4.9%,韧性值提高约6.8%.这是由于分步冷却导致冷却速率较高,原奥晶粒尺寸减小,从而形成更细、更窄的板条马氏体,提升了接头的强度;同时由于自配分的作用,残余奥氏体含量增加,引发相变诱导塑性效应(transformation-inducedplasticity,TRIP)导致韧性提高.创新点:(1)基于焊接数值模拟,设计了分步冷却激光焊系统.(2)分步冷却激光焊解决了超高强钢焊接接头强韧性失配问题. 展开更多
关键词 超高强钢 分布冷却 强韧性 激光焊
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原位生成铝基复合材料的激光焊接 被引量：11
2
作者 崔海超 芦凤桂 +1 位作者 唐新华 姚舜 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期68-72,共5页
采用大功率激光器研究新型铝基复合材料TiB2/ZL101的焊接性能,TiB2粒子的存在增加了焊缝熔池粘度降低了熔池流动性,影响了焊缝成形,增加了气孔敏感性.焊缝中气孔主要来源于氢和复合材料中的残留盐.激光焊接过程中较大的冷却速度使得焊... 采用大功率激光器研究新型铝基复合材料TiB2/ZL101的焊接性能,TiB2粒子的存在增加了焊缝熔池粘度降低了熔池流动性,影响了焊缝成形,增加了气孔敏感性.焊缝中气孔主要来源于氢和复合材料中的残留盐.激光焊接过程中较大的冷却速度使得焊缝晶粒非常细小,TiB2粒子在焊缝中分布更均匀,没有出现粒子偏析,主要是因为TiB2粒子是属于纳米级,在凝固过程中被凝固界面前沿所捕获而没有被推移.TiB2粒子没有与铝基体发生界面反应生成脆性相Al3Ti及AlB2,TiB2粒子与Al基体界面结合较好.结果表明,激光焊接后没有破坏TiB2粒子的增强效果. 展开更多
关键词 复合材料 激光焊接 气孔 界面反应 增强相分布
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脉冲YAG激光焊接原位生成TiB_2/ZL101铝基复合材料
3
作者 崔海超 芦凤桂 +2 位作者 唐新华 姚舜 楼松年 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页
采用脉冲激光技术对原位生成TiB2/ZL101铝基复合材料进行焊接,并分析了脉冲频率对焊缝成形及其微观组织、气孔和TiB2粒子在焊缝中分布的影响.结果表明:脉冲激光焊缝成形较好,焊缝内气孔数量较少,焊接后母材中团簇的TiB2粒子变得细小弥... 采用脉冲激光技术对原位生成TiB2/ZL101铝基复合材料进行焊接,并分析了脉冲频率对焊缝成形及其微观组织、气孔和TiB2粒子在焊缝中分布的影响.结果表明:脉冲激光焊缝成形较好,焊缝内气孔数量较少,焊接后母材中团簇的TiB2粒子变得细小弥散且比母材分布更均匀;当脉冲频率增至200 Hz时,搅拌作用减弱且焊缝内气孔增多,TiB2粒子的弥散分布也相对减弱,激光穿透深度随着脉冲频率的增加而减小;激光焊接时,焊缝呈现出细小的等轴晶组织,在凝固过程中TiB2粒子被界面前沿推移至晶界处,使得其在焊缝内的硬度增加且分布较均匀,焊接后TiB2粒子未与铝基体发生界面反应而保持了对复合材料的增强效果. 展开更多
关键词 TiB2/ZL101复合材料 脉冲激光 气孔 粒子分布 界面反应
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NiFe基合金激光增材制造热裂纹形成机理及调控 被引量：11
4
作者 王帅 付立铭 +3 位作者 袁勇 尹宏飞 徐济进 谷月峰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期8-13,I0003,I0004,共8页
针对NiFe基高温合金增材制造过程易出现热裂纹的问题,开展该合金热裂纹形成机理的研究,提出通过层间温度控制以及粉末氮化的方法,降低NiFe基高温合金激光增材过程中的热裂纹敏感性.结果表明,热裂纹的出现主要是由于元素偏析以及热应力... 针对NiFe基高温合金增材制造过程易出现热裂纹的问题,开展该合金热裂纹形成机理的研究,提出通过层间温度控制以及粉末氮化的方法,降低NiFe基高温合金激光增材过程中的热裂纹敏感性.结果表明,热裂纹的出现主要是由于元素偏析以及热应力所引发的,热裂纹位置大多在大角度晶界处,这是由于大角度晶界中能量较高,在冷却过程中,晶界内液膜的存贮时间较长,从而造成偏析加剧.当层间温度较低,冷却速度加快,能够减少合金中有害碳化物的长大,降低了大角度晶界比例,从而抑制热裂纹的出现.粉末预氮化通过预先将Ti, Nb等元素进行氮化,形成稳定氮化物,在抑制开裂敏感性元素偏析的同时增加了形核点,促进晶粒细化,从而降低该合金的热裂纹敏感性. 展开更多
关键词 NiFe基高温合金 增材制造 热裂纹 层间温度 粉末氮化
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点环激光超窄间隙焊与电弧焊高强钢厚板组织性能对比研究 被引量：2
5
作者 陈锦涛 胡祺 +4 位作者 兰玲 徐沛至 聂璞林 李铸国 孙军浩 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期39-47,54,共10页
为消除激光超窄间隙焊易产生的侧壁熔合缺陷,开发了点环激光填丝焊工艺,利用中心点激光对焊丝加热,利用环激光对窄间隙坡口加热,完成30 mm厚10CrNi3MoV低合金高强钢的焊接,并与传统电弧焊接头开展组织和性能对比分析。结果表明,激光超... 为消除激光超窄间隙焊易产生的侧壁熔合缺陷,开发了点环激光填丝焊工艺,利用中心点激光对焊丝加热,利用环激光对窄间隙坡口加热,完成30 mm厚10CrNi3MoV低合金高强钢的焊接,并与传统电弧焊接头开展组织和性能对比分析。结果表明,激光超窄间隙填丝焊接头焊缝区由针状铁素体、粒状贝氏体与少量的马氏体组成,电弧焊接头由针状铁素体和粒状贝氏体组成。激光焊的快速冷却特点使其焊缝组织较弧焊更加细小。激光焊接头热影响区由较多的铁素体和粒状贝氏体组织和较少的M-A组元组成,有利于接头性能的提高。激光超窄间隙填丝焊接头抗拉强度与电弧焊接头近似相当,但激光超窄间隙填丝焊接头具有更好的冲击韧性。 展开更多
关键词 激光超窄间隙焊 电弧焊 低合金高强钢 厚板
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等离子电弧双丝增材制造Ti-48Al合金组织特征 被引量：1
6
作者 王林 华学明 +4 位作者 沈忱 张跃龙 李芳 周雯露 丁煜瀚 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-6,I0003,共7页
采用等离子电弧双丝增材制造技术成功制备了Ti-48Al合金(at.%),并对其沉积态和热处理后的组织特征进行了系统地研究.结果表明,沉积态Ti-48Al合金主要由α2相和γ相组成,沿着沉积方向,沉积态组织呈现由树枝晶区和片层晶团区交替分布的不... 采用等离子电弧双丝增材制造技术成功制备了Ti-48Al合金(at.%),并对其沉积态和热处理后的组织特征进行了系统地研究.结果表明,沉积态Ti-48Al合金主要由α2相和γ相组成,沿着沉积方向,沉积态组织呈现由树枝晶区和片层晶团区交替分布的不均匀性特征,并且在树枝晶区存在严重的枝晶间Al元素偏析现象.在1 340℃/10 h/炉冷热处理后,不均匀的沉积态组织转变为晶粒尺寸细小的双态组织,Ti-48Al合金的微观组织的不均匀性获得明显改善,并且α2相含量显著增加,组织的择优取向减弱. 展开更多
关键词 电弧增材制造 TIAL合金 微观组织 热处理
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激光熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能 被引量：48
7
作者 戎磊 黄坚 +1 位作者 李铸国 李瑞峰 《中国表面工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期40-44,50,共6页
利用15 kW横流连续输出CO2激光器在CCS?B钢板上熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层,研究了不同WC颗粒含量下熔覆层组织形态和显微硬度的变化规律。结果表明,在激光熔覆Ni基合金与WC颗粒混合粉末的过程中,WC颗粒发生溶解并与周围元素相互作用形... 利用15 kW横流连续输出CO2激光器在CCS?B钢板上熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层,研究了不同WC颗粒含量下熔覆层组织形态和显微硬度的变化规律。结果表明,在激光熔覆Ni基合金与WC颗粒混合粉末的过程中,WC颗粒发生溶解并与周围元素相互作用形成低熔点共晶,析出后分别以树枝状、块状与粒状等形态存在;随着WC含量增加,熔覆层上部区域γ?Ni枝晶先粗化后变细,熔覆层下部区域枝晶组织持续增多且粗化。随WC含量增加,熔覆层平均硬度增加,WC质量分数为0%时,熔覆层平均硬度约为基体的3倍,当WC质量分数增加到30%时,熔覆层平均硬度可达到基体硬度的4倍。 展开更多
关键词 激光熔覆 NI基合金 WC颗粒 微观组织 硬度
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激光与电弧间距对激光复合焊熔滴过渡的影响 被引量：23
8
作者 胡连海 黄坚 +2 位作者 庄凯 赵福辰 吴毅雄 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期49-52,共4页
采用高速摄影设备研究了在两种焊接电流工艺参数下激光与电弧的间距变化对CO2激光-MIG电弧复合焊接熔滴过渡过程的影响.试验发现,在高速MIG焊接时熔滴过渡不稳定,在激光-MIG复合焊接时,由于激光光致等离子体对熔滴的热辐射作用和对电弧... 采用高速摄影设备研究了在两种焊接电流工艺参数下激光与电弧的间距变化对CO2激光-MIG电弧复合焊接熔滴过渡过程的影响.试验发现,在高速MIG焊接时熔滴过渡不稳定,在激光-MIG复合焊接时,由于激光光致等离子体对熔滴的热辐射作用和对电弧的吸引作用而改变了电弧的形态及相应的熔滴的受力状态,使得熔滴的过渡过程发生了改变,对于不同的焊接电流工艺参数,存在不同的最佳激光与电弧间距.结果表明,在最佳间距下,即两个等离子体的耦合作用良好时,熔滴过渡形式为单一的稳定射流过渡,电流电压恒定,焊缝成形良好. 展开更多
关键词 激光-MIG复合焊 等离子体 熔滴过渡 耦合
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激光熔覆和重熔制备Fe-Ni-B-Si-Nb系非晶纳米晶复合涂层 被引量：17
9
作者 张培磊 闫华 +3 位作者 徐培全 于治水 李铸国 姚成武 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2846-2851,共6页
采用激光熔覆和重熔的方法在低碳钢CCS-B上制备Fe-Ni-Si-B-Nb系非晶纳米晶复合涂层。利用X射线衍射、扫描电镜、EDAX能谱及透射电镜分析涂层的物相、组织结构,运用显微硬度计、纳米压痕仪及摩擦磨损试验机研究涂层的显微硬度分布、微观... 采用激光熔覆和重熔的方法在低碳钢CCS-B上制备Fe-Ni-Si-B-Nb系非晶纳米晶复合涂层。利用X射线衍射、扫描电镜、EDAX能谱及透射电镜分析涂层的物相、组织结构,运用显微硬度计、纳米压痕仪及摩擦磨损试验机研究涂层的显微硬度分布、微观力学性能及摩擦磨损性能。结果表明:熔覆层的组织由表面至基体分为非晶纳米晶复合区、熔覆层与基体,其中,复合区为Fe2B、γ-(Fe,Ni)多晶和非晶相的混合组织;涂层的最高显微硬度达到了1 369 HV;涂层的平均摩擦因数为0.275;涂层的主要磨损形式是磨粒磨损和粘着磨损,具有良好的摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 Fe-Ni-B-Si-Nb 树枝晶 摩擦磨损
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激光-MIG复合焊中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响 被引量：22
10
作者 高志国 黄坚 +1 位作者 李亚玲 吴毅雄 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期69-73,共5页
为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响。激光入射角度在电弧和激光束前后相对位置不同情况下,分别对应不同的焊缝成形机制会对焊缝的表面和内部成形产生比较大的影响,激... 为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响。激光入射角度在电弧和激光束前后相对位置不同情况下,分别对应不同的焊缝成形机制会对焊缝的表面和内部成形产生比较大的影响,激光束在前电弧在后,焊缝上表面成形均匀饱满;而电弧在前激光束在后,焊缝表面会出现倾斜沟槽。通过对焊缝不同位置进行EDX和微观硬度分析可以明显发现两种情况下Mg元素含量从焊缝上表面到底部依次增加,但硬度分布略有差别:激光在前电弧在后焊缝上部的硬度小于底部,而电弧在前激光在后焊缝上部的硬度大于焊缝的底部。对铝合金施焊之后的焊缝表面及其两侧会有一层黑色物质,通过EDX分析可以确定为铝、镁的氧化物。 展开更多
关键词 铝合金 焊缝成形 激光-MIG复合焊 激光入射角
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激光功率对激光熔覆Fe-Co-B-Si-Nb涂层组织和性能的影响 被引量：21
11
作者 达则晓丽 朱彦彦 李铸国 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期52-56,共5页
采用高功率半导体激光器在低碳钢表面激光熔覆了Fe-Co-B-Si-Nb合金涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及数显维氏硬度计,探讨了激光功率对涂层稀释率、物相组成、微观组织及其显微硬度的影响。试验结果表明... 采用高功率半导体激光器在低碳钢表面激光熔覆了Fe-Co-B-Si-Nb合金涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及数显维氏硬度计,探讨了激光功率对涂层稀释率、物相组成、微观组织及其显微硬度的影响。试验结果表明:在其它工艺参数一定的情况下,激光功率越大,涂层稀释率越大;激光功率为1 050W时,涂层中部的物相分析表现为具有非晶特征的漫散射峰,微观组织由颗粒状晶体和无组织形貌特征的灰色基底组成,随着激光功率的增大,涂层中部的晶化相衍射峰逐渐增多增强,微观组织中出现"雪花"状晶体;涂层和基材结合区的微观组织以具有外延生长特征的平面晶和柱状树枝晶为主;涂层的平均硬度随激光功率的增大而降低。 展开更多
关键词 激光熔覆 非晶涂层 显微硬度 稀释率
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低碳钢表面激光相变硬化研究 被引量：8
12
作者 张培磊 丁敏 +1 位作者 姚舜 姚成武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期586-589,共4页
为了研究不同激光功率及不同的冷却条件下,激光相变硬化处理对低碳钢表面性能和组织的影响,采用激光表面相变硬化方法,在低碳钢表面获得了比原先母材硬度高100HV～150HV 的硬化层,采用金相显微镜分析了激光处理区的组织,且用显微硬度计... 为了研究不同激光功率及不同的冷却条件下,激光相变硬化处理对低碳钢表面性能和组织的影响,采用激光表面相变硬化方法,在低碳钢表面获得了比原先母材硬度高100HV～150HV 的硬化层,采用金相显微镜分析了激光处理区的组织,且用显微硬度计测量了单道扫描时的纵向和横向的硬度分布。研究发现,激光作用区主要是低碳板条马氏体与未转变的索氏体甚至屈氏体、回火索氏体组织。搭接区组织均为细小的马氏体及中间分布着索氏体组织;由于10CrNiMo 钢含碳量较低和碳扩散系数不同的原因,其最高硬度层并未在表面形成,而是形成在次表层。在软化区,前一道扫描形成的马氏体受到回火作用,原先固溶在马氏体中的碳析出,形成了回火索氏体,降低了硬度。结果表明,激光相变硬化工艺可以将10CrNiMo 钢的表面硬度提高100HV～150HV 左右,且表面保持很好的韧性,若想进一步提高其表面硬度,还需采取熔覆等其它工艺。 展开更多
关键词 激光技术 激光相变硬化 低碳钢 显微硬度
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层状硅酸盐润滑材料对铁基摩擦副的自修复效应 被引量：7
13
作者 张保森 许一 +3 位作者 徐滨士 高飞 史佩京 张博 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1301-1304,1308,共5页
采用机械球磨法制备了一种层状硅酸盐润滑材料,利用往复摩擦磨损试验机评价了其作为润滑油添加剂对45钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米硬度仪(Nano-hardness indenter)对自修复层进行了表征,探... 采用机械球磨法制备了一种层状硅酸盐润滑材料,利用往复摩擦磨损试验机评价了其作为润滑油添加剂对45钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米硬度仪(Nano-hardness indenter)对自修复层进行了表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理。结果表明,层状硅酸盐微粉作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨及自修复性能,尤其在50N、1.0m/s时,其摩擦因数及质量磨损率分别较基础油降低约49.6%和83.8%。添加剂与摩擦表面发生了复杂的理化作用,诱发形成了较为连续的"多孔"氧化膜自修复层,厚度约为1.08μm;表面较为光滑平整,主要由Fe、C、O及微量的Mg、Si等元素构成,具有较高的硬度,有效地降低了摩擦磨损。 展开更多
关键词 矿物微粉 自修复 摩擦磨损 机理
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焊缝宽度对激光焊接Ⅰ-core全钢三明治板强度的影响 被引量：8
14
作者 蒋小霞 朱亮 +3 位作者 乔及森 吴义雄 李铸国 陈剑虹 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第6期14-17,共4页
在自行设计的弯曲实验装置上,分别对焊缝宽度较窄和较宽的激光焊接Ⅰ-core全钢三明治板进行三点弯曲实验,并对其进行有限元模拟,分析焊缝宽度对三明治板强度的影响.结果表明:当载荷与挠度开始不再是线性关系时,接头上形成了第一个塑性铰... 在自行设计的弯曲实验装置上,分别对焊缝宽度较窄和较宽的激光焊接Ⅰ-core全钢三明治板进行三点弯曲实验,并对其进行有限元模拟,分析焊缝宽度对三明治板强度的影响.结果表明:当载荷与挠度开始不再是线性关系时,接头上形成了第一个塑性铰,当载荷达到最大承载力时,接头发生开裂,三明治板完全失效.增加焊缝宽度,可提高Ⅰ-core三明治板的接头屈服载荷和最大承载力,同时失效形式也随之改变.在Ⅰ-core三明治板的强度设计和评价中考虑焊缝宽度是必要的. 展开更多
关键词 Ⅰ-core全钢三明治板 焊缝宽度 强度 塑性铰 最大承载力
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激光制备Fe-Ni基非晶复合涂层及退火性能分析 被引量：6
15
作者 张培磊 李铸国 +2 位作者 姚成武 于治水 闫华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期13-16,113,共4页
采用15 kW快速轴流型CO2激光器在低碳钢基体上制备了非晶复合涂层Fe31Ni31Si18B18Nb2.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了涂层的物相、组织结构与加入元素形态对涂层非晶形成能力的影响.结果表明,Nb元素以铌铁的形式加入更加有利... 采用15 kW快速轴流型CO2激光器在低碳钢基体上制备了非晶复合涂层Fe31Ni31Si18B18Nb2.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了涂层的物相、组织结构与加入元素形态对涂层非晶形成能力的影响.结果表明,Nb元素以铌铁的形式加入更加有利于非晶层的形成,铌铁加入后抑制了Ni2Si和Ni2B相的产生,涂层中只出现了γ-(Fe,Ni)和Fe2B两种晶相.在500℃低温退火时,其硬度上升;在600℃退火时,硬度下降;在700和800℃退火时,硬度又升高;在900℃退火时,硬度较800℃有了较大的下降. 展开更多
关键词 激光熔覆 铁镍基非晶 涂层
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大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究 被引量：16
16
作者 朱晓明 蔡艳 吴毅雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第21期122-125,共4页
为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO2激光进行激光-电弧复合焊接。分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分... 为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO2激光进行激光-电弧复合焊接。分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分析了接头组织性能。结果表明:通过激光功率等焊接规范匹配,激光-电弧复合焊接能实现20mm厚板的全熔透单道对接;钝边为8mm的Y形坡口有助于提高厚板激光-电弧复合焊缝熔透能力;降低焊接速度有利于提高熔深能力;工件厚度较大时,装配间隙对焊缝熔深能力的影响较为显著;接头硬度表明厚板激光复合焊焊缝纵向热循环模式存在较大差异。 展开更多
关键词 激光-电弧复合焊接 AH32 厚船板 显微硬度
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基于光谱分析的CO_2激光+脉冲GMAW复合焊峰值状态激光能量传输研究 被引量：3
17
作者 张旺 李芳 +2 位作者 李敏 华学明 蔡艳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期913-918,共6页
在激光+脉冲GMAW复合焊接过程中,焊丝端部金属熔化产生大量的金属蒸汽,导致等离子体中电子、粒子的扩散现象加剧,使得激光的传输模式和工件对激光能量的吸收率和吸收模式发生变化。基于光谱分析的方法得到了复合焊接峰值状态的电子密度... 在激光+脉冲GMAW复合焊接过程中,焊丝端部金属熔化产生大量的金属蒸汽,导致等离子体中电子、粒子的扩散现象加剧,使得激光的传输模式和工件对激光能量的吸收率和吸收模式发生变化。基于光谱分析的方法得到了复合焊接峰值状态的电子密度和温度分布,通过高速摄影分析了不同焊接模式下等离子体形态的变化,结合Beer-Lambert吸收定律计算了不同焊接模式下激光的吸收率。结果表明,在复合焊过程中,由于焊丝端部金属被熔化,焊丝的金属蒸汽进入激光等离子体内部,导致激光匙孔上方电子密度进一步提高,等离子体吸收激光能量能力增强,使得激光的传输效率从纯激光焊的94.16%降低到了CO_2激光+脉冲GMAW复合焊的85.84%。 展开更多
关键词 激光电弧复合焊 电子密度 温度 激光吸收效率
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中厚板的高功率激光焊接 被引量：14
18
作者 黄坚 李铸国 唐新华 《航空制造技术》 2010年第2期26-29,共4页
研究和应用结果表明,采用高功率激光焊接技术可实现高速、极小焊后变形的中厚板焊接,焊接接头质量良好,某些钢种的激光焊缝和热影响区表现出远优于常规焊接的冲击韧性,为激光焊接在重大装备制造中的应用提供了有力的支撑。随着高功率激... 研究和应用结果表明,采用高功率激光焊接技术可实现高速、极小焊后变形的中厚板焊接,焊接接头质量良好,某些钢种的激光焊缝和热影响区表现出远优于常规焊接的冲击韧性,为激光焊接在重大装备制造中的应用提供了有力的支撑。随着高功率激光焊接的优越性逐渐得到业内的认可,高功率激光焊接工艺必将在重大装备的中厚板焊接甚至厚板焊接中得到更为深入的应用。 展开更多
关键词 激光焊接技术 高功率激光 中厚板 厚板焊接 接头质量 冲击韧性 热影响区 焊接工艺
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镍含量对激光熔覆镍-铁基涂层结构与性能的影响 被引量：3
19
作者 李瑞峰 黄坚 +3 位作者 李铸国 张培磊 朱彦彦 吴毅雄 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期56-59,共4页
采用侧向同步送粉,激光熔覆+重熔的方式在低碳钢表面制备了两种Ni–Fe–Si–B–Nb合金涂层,化学成分分别为(Ni0.5Fe0.5)62Si18B18Nb2(原子数分数x/%)和(Ni0.6Fe0.4)62Si18B18Nb2(x/%)。探讨Ni含量变化对涂层物相组成、显微组织及其性能... 采用侧向同步送粉,激光熔覆+重熔的方式在低碳钢表面制备了两种Ni–Fe–Si–B–Nb合金涂层,化学成分分别为(Ni0.5Fe0.5)62Si18B18Nb2(原子数分数x/%)和(Ni0.6Fe0.4)62Si18B18Nb2(x/%)。探讨Ni含量变化对涂层物相组成、显微组织及其性能的影响。试验结果表明,当Ni和Fe的比为1:1时,涂层重熔层物相分析表现为非晶特征的漫散射峰,微观组织由等轴晶+非晶构成,而当Ni和Fe的比为3:2时,涂层重熔层物相分析无漫散射峰形成,微观组织为树枝晶。同时树枝晶组织的显微硬度值较低,这和涂层内部形成的奥氏体较多,而且无Fe2B相和非晶相生成有关。 展开更多
关键词 激光熔覆 重熔 非晶 镍基 铁基
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TC11高强钛合金激光焊接接头的显微组织与力学性能 被引量：13
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作者 虞鸿江 范如意 +2 位作者 黄坚 潘丽华 王勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页
采用光纤激光进行TC11钛合金对接焊接，分析焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明，TC11钛合金焊缝为α′马氏体组织，从母材至熔合线组织由α＋β逐渐向α′转变；随着热输入量的增加，焊缝柱状晶尺寸变大，马氏体分布更加密集交错... 采用光纤激光进行TC11钛合金对接焊接，分析焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明，TC11钛合金焊缝为α′马氏体组织，从母材至熔合线组织由α＋β逐渐向α′转变；随着热输入量的增加，焊缝柱状晶尺寸变大，马氏体分布更加密集交错，同时热影响区宽度增加，粗晶区晶粒尺寸变大；2 mm厚TC11钛合金在焊接速度2.0 m/min、激光功率2.8~3.2 kW的工艺参数下得到的焊缝成形良好；焊缝硬度高于母材硬度，并随热输入量的增加而增大；焊接接头抗拉强度达到母材的97%以上，塑性明显下降，低于母材的50%，焊缝断口形貌为低塑性沿晶断裂特征。 展开更多
关键词 TC11钛合金 激光焊接 显微组织 力学性能
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