脉冲YAG激光焊接原位生成TiB_2/ZL101铝基复合材料

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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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40mm高强钢窄间隙激光填丝焊接头组织与性能 被引量：11

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作者 张波 黄坚 +1 位作者 孙志远 张茂龙 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第17期70-73,共4页

采用窄间隙光纤激光填丝多道焊的方法焊接了40 mm厚Q345D船用钢板,利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机分析了接头组织与性能。结果表明,选取合适的窄间隙激光填丝焊工艺可以得到成型好、无气孔和未熔合等缺陷的焊接接头,焊缝由13层构... 采用窄间隙光纤激光填丝多道焊的方法焊接了40 mm厚Q345D船用钢板,利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机分析了接头组织与性能。结果表明,选取合适的窄间隙激光填丝焊工艺可以得到成型好、无气孔和未熔合等缺陷的焊接接头,焊缝由13层构成,每层堆高约3 mm,焊缝宽度约为3.5 mm。填丝焊缝组织主要为铁素体和粒状贝氏体,焊缝中心冲击韧性良好。热影响区主要为马氏体组织,填丝焊的最高硬度值均出现在焊接热影响区,随着热输入的增加,热影响区最高硬度增加。拉伸试样均断于母材,焊接接头具有良好的力学性能。 展开更多

关键词 光纤激光 窄间隙激光填丝焊接 微观组织 力学性能

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2195-T8铝锂合金激光焊接接头的组织与性能 被引量：7

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作者 倪彪 孟威 李铸国 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第5期95-99,共5页

采用高功率CO_2激光焊机焊接3.7mm厚的2195-T8铝锂合金,研究了不同焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响,并对优化焊接工艺条件下焊态和固溶时效态焊接接头的显微组织及力学性能进行了比较。结果表明:焊态接头焊缝区的硬度为81.81HV,比母... 采用高功率CO_2激光焊机焊接3.7mm厚的2195-T8铝锂合金,研究了不同焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响,并对优化焊接工艺条件下焊态和固溶时效态焊接接头的显微组织及力学性能进行了比较。结果表明:焊态接头焊缝区的硬度为81.81HV,比母材的下降了32.3%,接头的抗拉强度为296 MPa,比母材的下降了49%;经固溶时效处理后,焊缝的组织更加均匀,晶界及晶内析出了许多弥散且均匀分布的T_1(Al_2CuLi)强化相,焊缝硬度和接头的抗拉强度比热处理前的分别提高了25.6%和13.7%。 展开更多

关键词 激光焊接 铝锂合金 固溶时效 组织与性能

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双丝共熔池熔化极气体保护焊熔池流动的数值模拟 被引量：4

4

作者 吴东升 华学明 +2 位作者 叶定剑 张菁 顾煜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1435-1440,共6页

利用FLOW3D软件建立三维数值模型,以模拟船用A36低碳钢双丝熔化极气体保护焊(GMAW)熔池的流动行为.采用双椭球热源模型,考虑电弧压力、表面张力、电磁力及浮力所驱动的熔池内液态金属的流动和热传递,以及辐射、蒸发、熔滴的动态冲击作用... 利用FLOW3D软件建立三维数值模型,以模拟船用A36低碳钢双丝熔化极气体保护焊(GMAW)熔池的流动行为.采用双椭球热源模型,考虑电弧压力、表面张力、电磁力及浮力所驱动的熔池内液态金属的流动和热传递,以及辐射、蒸发、熔滴的动态冲击作用,并利用高速摄影技术观察熔池的流动行为.结果表明,双丝GMAW形成了单一共熔池,后丝产生的电弧压力分量抑制了液态金属向熔池尾部的流动,双丝之间形成的"推-拉"流动方式以及熔池向外流动方式有助于形成较好的焊缝;双丝GMAW熔池内不易形成毛细不稳定流动的现象,熔池前后表面张力的法向分量相对平衡,没有出现液体通道收缩及提前凝固的现象. 展开更多

关键词 A36低碳钢 双丝熔化极气体保护焊 双椭球热源 熔池流动 驼峰焊道

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高速GMAW驼峰形成过程的数值分析 被引量：7

5

作者 吴东升 华学明 +1 位作者 叶定剑 张菁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期5-8,129,共4页

文中通过数值模拟来研究常速、高速熔化极气体保护焊的温度场和流场,并利用高速摄影观察熔池流动,分析了驼峰形成过程.结果表明,常速焊接熔池纵截面同时存在逆时针向内和顺时针向外两种流动方式,但随着焊接速度的提高,熔池纵截面仅存在... 文中通过数值模拟来研究常速、高速熔化极气体保护焊的温度场和流场,并利用高速摄影观察熔池流动,分析了驼峰形成过程.结果表明,常速焊接熔池纵截面同时存在逆时针向内和顺时针向外两种流动方式,但随着焊接速度的提高,熔池纵截面仅存在逆时针向内单一流动方式.高速焊接时,较大动量的后向液体流和足够大的表面张力促进液态金属在熔池尾部不断堆积、变大.沿焊接方向,熔池受到不均匀的表面张力法向力作用而收缩,这是驼峰形成的两个重要因素.任何能降低表面张力的措施,都能抑制驼峰的形成. 展开更多

关键词 熔化极气体保护焊 高速焊接 驼峰 熔池流动

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基于田口方法的铸铝A356焊接工艺参数优化研究 被引量：4

6

作者 李涛 李芳 +2 位作者 顾勇 蔡艳 华学明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第9期43-47,共5页

铝合金在汽车副车架得到了广泛应用。本文采用脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料,对铸造铝合金A356进行了焊接试验研究,为汽车铸造铝合金副车架设计和焊接提供理论指导。采用田口正交试验的方法,针对焊接电流、焊接速度、间隙、焊枪... 铝合金在汽车副车架得到了广泛应用。本文采用脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料,对铸造铝合金A356进行了焊接试验研究,为汽车铸造铝合金副车架设计和焊接提供理论指导。采用田口正交试验的方法,针对焊接电流、焊接速度、间隙、焊枪倾角及干伸长5个焊接参数,设计了5因素3水平的正交试验方案。利用光学显微镜与拉伸试验机对焊缝的成形及接头的力学性能进行了研究。结果表明,焊接电流、焊接速度与间隙对焊缝熔宽、余高与根部侧壁熔合有显著影响;间隙对焊缝根部侧壁熔合影响最大,过小的间隙容易造成焊缝根部未熔合,会极大地降低接头抗拉强度。 展开更多

关键词 A356 铸造铝合金 脉冲焊 田口 焊缝成形 力学性能

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T形接头三丝高速焊接温度场的分析 被引量：4

7

作者 王飞 华学明 +3 位作者 马晓丽 吴毅雄 曹能 钱伟芳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期109-112,118,共4页

根据焊接过程中的电弧形貌和热源的叠加原理推导出了三丝焊接的高斯热源计算公式,建立了合适的有限元数学模型,在充分考虑对流、辐射、熔池蒸发、液体流动以及相变潜热等边界条件的情况下,对T形接头的三丝高速焊接过程中温度场的瞬态变... 根据焊接过程中的电弧形貌和热源的叠加原理推导出了三丝焊接的高斯热源计算公式,建立了合适的有限元数学模型,在充分考虑对流、辐射、熔池蒸发、液体流动以及相变潜热等边界条件的情况下,对T形接头的三丝高速焊接过程中温度场的瞬态变化进行了计算和分析.最后提取计算结果与试验结果进行对照.结果表明,计算所得的焊缝截面形状与实际试验相吻合,接头焊接热循环与焊缝组织基本一致,从而验证了所建模型的可靠性. 展开更多

关键词 T形接头 三丝高速焊接 接头温度场 数学模型 微观组织

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大厚度钢板双丝GMAW横焊焊接技术研究 被引量：2

8

作者 张菁 华学明 +2 位作者 叶定剑 李芳 曹能 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第1期180-183,186,共5页

研究了大厚度板双丝GMAW横焊焊接技术。针对横焊易出现熔池下淌缺陷,理论分析了焊枪角度对熔池下淌缺陷的影响,阐述了熔池下淌缺陷抑制的机理。采用双丝GMAW焊接技术,分析了焊枪间距对电弧间干扰的影响规律,设计了深度60 mm大厚度板横... 研究了大厚度板双丝GMAW横焊焊接技术。针对横焊易出现熔池下淌缺陷,理论分析了焊枪角度对熔池下淌缺陷的影响,阐述了熔池下淌缺陷抑制的机理。采用双丝GMAW焊接技术,分析了焊枪间距对电弧间干扰的影响规律,设计了深度60 mm大厚度板横焊坡口形式,试验获得了单丝和双丝GMAW混合使用的最佳工艺规范参数及合格焊缝,满足了使用要求,提高了焊接效率。 展开更多

关键词 双丝GMAW 横焊 大厚度板 高效焊接

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三丝GMAW不同电流配比对焊缝成形的影响机理研究 被引量：1

9

作者 顾煜 华学明 +2 位作者 叶定剑 李芳 徐琛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第9期171-175,共5页

三丝GMAW是一种有效提高焊接速度的焊接方法,但电流配比对最后的焊缝成形具有重要的影响,焊接工艺实验表明适当提高引导弧的电流有利于形成形态良好的焊缝。本文针对三丝电流配比对焊缝成形的影响,采用数值模拟方法,研究了不同电流配比... 三丝GMAW是一种有效提高焊接速度的焊接方法,但电流配比对最后的焊缝成形具有重要的影响,焊接工艺实验表明适当提高引导弧的电流有利于形成形态良好的焊缝。本文针对三丝电流配比对焊缝成形的影响,采用数值模拟方法,研究了不同电流配比对焊缝成形的影响机理,揭示了三丝GMAW不同电流配比下的熔池形态及流动场的不同分布规律。研究结果表明:适当提高引导弧的电流可形成互相连通、熔宽分布均匀的三丝GMAW共熔池,有利于形成明显的"推-拉"流动方式,减缓熔池的后退效应,降低凝固速度,增强焊接过程的稳定性,有利于形成均匀一致的焊缝。 展开更多

关键词 三丝GMAW 电流配比 熔池形态 流动场

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交流方波参数对9Ni钢埋弧焊焊缝成形和接头组织的影响 被引量：2

10

作者 康凌风 石少坚 +2 位作者 王欢 蔡艳 华学明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第15期32-36,40,共6页

通过对比试验方法研究了交流方波波形参数(平衡和偏置)对9Ni钢埋弧焊焊缝成形和组织形态的影响。结果表明,平衡和偏置对焊缝成形和熔敷效率具有显著影响,采用较低的平衡值(<50%)和负偏置值有利于提高母材在焊缝金属中的熔合比,提高Ni... 通过对比试验方法研究了交流方波波形参数(平衡和偏置)对9Ni钢埋弧焊焊缝成形和组织形态的影响。结果表明,平衡和偏置对焊缝成形和熔敷效率具有显著影响,采用较低的平衡值(<50%)和负偏置值有利于提高母材在焊缝金属中的熔合比,提高Ni、Cr、Mo等元素在焊缝中心的比例,并细化焊缝中心奥氏体枝晶。然而,对于9Ni钢埋弧焊接头热影响区的组织形态而言,交流方波波形的影响十分微弱。 展开更多

关键词 9Ni钢埋弧焊 交流方波 熔合比 焊缝成形 组织形态

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5083铝合金窄间隙MIG焊工艺研究 被引量：3

11

作者 何袁 唐新华 朱晨晓 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第23期62-64,68,共4页

对5083铝合金进行了窄间隙MIG焊接试验,采用正交试验得出各焊接参数对焊缝侧壁熔深的影响,通过单因素试验得到合适的预热温度。结果显示,焊接电流和焊接速度对焊缝侧壁熔深影响较大,焊接电压对焊缝侧壁熔深影响较小。随着焊接电流的增加... 对5083铝合金进行了窄间隙MIG焊接试验,采用正交试验得出各焊接参数对焊缝侧壁熔深的影响,通过单因素试验得到合适的预热温度。结果显示,焊接电流和焊接速度对焊缝侧壁熔深影响较大,焊接电压对焊缝侧壁熔深影响较小。随着焊接电流的增加,侧壁熔深增加;随着焊接速度的减小,侧壁熔深增加。预热使熔池向母材的散热速度变慢,散失的热量下降,有效增加侧壁熔深。较合适的焊接参数为焊接电流225 A,焊接速度4 mm/s,预热温度200℃。 展开更多

关键词 窄间隙焊接 熔化极惰性气体保护焊 5083铝合金 侧壁熔深

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基于光谱诊断的氩氮TIG焊电弧物理特性分析 被引量：3

12

作者 肖笑 张柯柯 +1 位作者 李芳 华学明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期59-62,I0003,共5页

混合气体保护焊能够提高焊接质量及生产效率,由于混合气体保护焊电弧成分复杂多变,对其物理性能等的研究具有一定的难度.文中以氩氮混合气体钨极惰性气体保护焊(TIG焊)电弧为研究对象,采用双电荷耦合元件(CCD)电弧光谱图像采集试验系统... 混合气体保护焊能够提高焊接质量及生产效率,由于混合气体保护焊电弧成分复杂多变,对其物理性能等的研究具有一定的难度.文中以氩氮混合气体钨极惰性气体保护焊(TIG焊)电弧为研究对象,采用双电荷耦合元件(CCD)电弧光谱图像采集试验系统,获取氩氮混合气体TIG焊电弧Ar I及N I的特征谱图像的动态分布;结合双元素双组分标准温度法对不同浓度(50%Ar+50%N2,80%Ar+20%N2及100%Ar)的氩氮电弧进行光谱诊断.结果表明,电弧半径最高收缩50%左右,温度最高升高12%.通过对氩氮电弧物理性能的定量分析为研究混合气体保护焊焊缝成形的本质奠定了理论基础. 展开更多

关键词 氩氮混合气体钨极惰性气体保护焊 光谱测量 标准温度法

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