熱輸入對7A52鋁合金光纖激光焊接頭組織及性能的影響/陳超, 等. 焊接, 2017(1): 35-38.

采用IPG公司生產(chǎn)的YLS-6000光纖激光器,對6 mm厚熱軋態(tài)7A52鋁合金進行焊接,研究不同焊接參數(shù)對接頭組織及性能的影響。結(jié)果表明,焊縫中心為均勻分布的“雪花”狀等軸晶,組織為α-Al+T(Mg3Zn3Al2),與母材相同,晶粒大小隨熱輸入的增加而長大;隨熱輸入增加, Mg,Zn元素的燒損逐漸加重;相同熱輸入下,高功率、高焊速能夠降低Mg,Zn元素的燒損;母材硬度最高約為110 HV左右,焊縫中心硬度最低,硬度從焊縫中心向兩側(cè)母材呈“U”形分布;適當增大焊接熱輸入,接頭的沖擊吸收能量和抗拉強度均有所提高;在相同熱輸入情況下,高功率、高焊速的接頭沖擊性能降低,抗拉強度有所提高,最大抗拉強度為341 MPa,約為母材的69.8%,7A52鋁合金光纖激光焊接頭拉伸斷口形貌呈韌-脆混合斷裂。

基于方向顯著性的熔池背景下V形焊縫激光條紋的有效提取/余卓驊, 等. 焊接, 2017(1): 43-45.

焊縫跟蹤是機器人自動化焊接的核心技術(shù),而厚板焊接中準確提取用于檢測焊縫輪廓的激光條紋技術(shù)是實現(xiàn)自動跟蹤的關(guān)鍵技術(shù)之一。根據(jù)同一幀焊縫圖像中同時采集了熔池區(qū)域和激光條紋的特點,提出采用多區(qū)域多方向Gabor濾波的方法獲取焊縫圖像多方向特征圖,然后采用基于局部區(qū)域灰度均值最大法消除背景干擾,最后利用連通域法消除因激光條紋輪廓檢測缺口而產(chǎn)生的干擾。通過圖像處理試驗驗證了算法的有效性,為厚板焊接的實時跟蹤打下基礎(chǔ)。

電路板激光釬焊系統(tǒng)/尹霞, 等. 焊接, 2017(1): 53-55.

采用激光作為熱源對電路板端子進行焊接,在激光聚焦頭與電路板之間添加自動送絲機構(gòu),對電路板焊盤處進行自動送絲處理。闡述了設(shè)備總體結(jié)構(gòu)、自動送絲機構(gòu)、釬焊工藝流程及實際焊接效果。其中,釬焊工藝流程包括電路板預(yù)熱處理、自動送絲、錫絲形成液滴、錫滴冷卻和形成釬焊接頭的過程;重點比較研究了預(yù)熱和非預(yù)熱處理的釬焊效果。結(jié)果表明,經(jīng)預(yù)熱處理焊錫液滴剛好覆蓋焊盤,焊點圓滑飽滿,無明顯缺口,無脫落現(xiàn)象,效果更好。

焊縫輪廓線激光檢測系統(tǒng)開發(fā)及算法實現(xiàn)/劉航, 等. 焊接, 2017(1): 27-31.

目前焊縫表面檢測主要依靠肉眼觀察和簡單測量實現(xiàn),其科學(xué)性、精確性受到檢驗人員主觀因素的影響。線激光掃描方法是工業(yè)應(yīng)用中比較先進的非接觸輪廓檢測方法。通過線激光掃描,利用激光三角測量法可以得到物體輪廓,進而得到物體的形貌信息?；谏鲜黾夹g(shù),開發(fā)了一套焊縫輪廓線激光檢測系統(tǒng),系統(tǒng)由半導(dǎo)體線激光器、CMOS工業(yè)相機、LabVIEW虛擬儀器軟件平臺組成。基于LabVIEW編寫了包括圖像采集、圖像處理與焊縫輪廓計算的系統(tǒng),能夠得到較為準確的焊縫表面輪廓信息。

鋁合金雙光束/單光束激光-TIG復(fù)合焊/黃瑞生, 等. 焊接, 2017(1): 39-42.

針對4 mm厚5A06鋁合金,分析了雙光束光纖激光-TIG復(fù)合焊的焊縫成形特點、氣孔率、匙孔動態(tài)特征及接頭力學(xué)性能,并與單光束光纖激光-TIG復(fù)合焊對比。結(jié)果表明,在獲得相同焊縫背面熔寬條件下,與單光束激光-TIG復(fù)合焊相比,雙光束激光-TIG復(fù)合焊的焊縫背面成型連續(xù)性、均勻性更優(yōu)且熔寬波動較小,焊縫氣孔率降低50%以上,激光匙孔開口面積平均值更大,波動變異系數(shù)更小;雙光束激光-TIG復(fù)合焊接頭抗拉強度、斷后伸長率、顯微硬度、組織與單光束激光-TIG復(fù)合焊結(jié)果差別不大。

H13模具鋼低功率活性激光焊/張成禹, 等. 焊接, 2017(1): 46-49.

傳統(tǒng)焊接修復(fù)失效模具耗時長,熱輸入分散,容易引起熱影響區(qū)性能惡化;激光焊修復(fù)失效模具自動化程度高、工時短、熱輸入量集中,但高功率激光修復(fù)模具性價比較低。將活性焊接技術(shù)應(yīng)用于模具修復(fù),在低功率下可獲得較高的熔深,有效的降低成本。以H13熱模具鋼為試驗對象,研究了低功率下活性劑對激光焊縫宏觀表面形貌、熔深熔寬以及微觀組織形貌的影響。試驗結(jié)果表明,涂覆活性劑后,焊縫表面成型更好,焊縫顏色光亮,魚鱗紋清晰可見;焊縫熔寬在涂敷活性劑后會略有增加,而熔深則增加明顯,增深接近一倍?；钚詣┎还芡糠笈c否,焊縫均沒有裂紋、氣孔、夾雜等缺陷,但是涂覆活性劑后導(dǎo)致了焊縫晶粒略微粗化。

考慮殘余應(yīng)力的激光搭接焊接頭拉伸和疲勞試樣寬度標準化/趙瑞榮, 等. 焊接, 2017(2): 40-43.

抗剪強度和疲勞強度是激光搭接焊接頭性能的兩個最重要指標。關(guān)于激光搭接焊接頭的拉伸和疲勞試樣的寬度選取,目前還沒有相應(yīng)的標準進行規(guī)定。以不銹鋼薄板激光搭接焊接頭為研究對象,通過殘余應(yīng)力數(shù)值與試樣寬度變化關(guān)系的測定,確定了考慮和不考慮殘余應(yīng)力影響的拉伸和疲勞試樣合理寬度,比較了有無殘余應(yīng)力試樣抗剪強度的區(qū)別。結(jié)果表明,殘余應(yīng)力通過改變焊接接頭受力狀態(tài)和微觀變形均勻性降低了薄板激光搭接焊接試樣的抗剪強度。

撥叉和齒輪軸激光焊接及檢測設(shè)備研制/單瀾. 焊接, 2017(2): 61-64.

針對撥叉和齒輪軸的連接,設(shè)計了專用激光焊及焊后自動檢測系統(tǒng)。實現(xiàn)撥叉的自動上料、齒輪軸的定位、齒輪軸和撥叉裝配后的位置調(diào)整、自動焊、焊后的檢測、成品半自動下料等功能。通過壓緊組件的氣爪對工件進行定位及夾緊,然后自動焊接。渦流探傷儀對焊接成品進行在線焊接質(zhì)量檢測。

脈沖等離子-MIG復(fù)合焊熔滴過渡行為研究/陳樹君, 等. 焊接, 2017(3): 12-16.

將脈沖等離子電弧與MIG電弧同軸復(fù)合,期望利用等離子弧脈沖峰值電流產(chǎn)生的高速等離子射流沖擊熔滴和熔池,促進熔滴過渡,同時增加焊縫熔深。開發(fā)了一套高速視覺與電信號精確同步的焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),對脈沖等離子-MIG復(fù)合焊熔滴過渡行為進行研究。研究發(fā)現(xiàn)將等離子電流調(diào)制成脈沖波形,等離子弧對工件總體熱輸入下降,等離子峰值電流產(chǎn)生的等離子流力可以有效促進熔滴過渡。在此基礎(chǔ)上深入分析了等離子脈沖峰值電流、脈沖寬度及熔滴在等離子弧過渡位置等參數(shù)對熔滴過渡的影響,獲得了脈沖等離子-MIG復(fù)合焊一脈一滴過渡的工藝參數(shù)窗口。

稀土元素對油管激光合金化層組織及性能影響/孫小磊, 等. 焊接, 2017(4): 64-66.

在N80油管表面預(yù)置Ni-Cr-Ti-B4C-La2O3合金粉末,通過激光處理獲得與基體冶金結(jié)合良好的合金化層,研究La2O3添加量對激光合金化層組織和性能的影響。利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和顯微硬度計對合金化層的組織及顯微硬度進行測試分析,利用電化學(xué)測試系統(tǒng)測試合金化層的動電位極化曲線。結(jié)果表明,La2O3添加量影響N80油管表面激光合金化層原位生成TiB2,TiC相的尺寸及分布、硬度及耐蝕性。當La2O3的加入量為0.5%時,激光合金化層中TiB2,TiC增強相細小且分布均勻,硬度最高,耐蝕性得到改善。

鋁合金激光焊溫度場計算及測試/李建龍, 等. 焊接, 2017(5): 51-53.

根據(jù)二維瞬態(tài)溫度場模型,針對鋁合金激光焊得出溫度梯度解析式。對激光焊接工藝參數(shù)峰值功率、焊接速度、離焦量三因素進行正交試驗,得出最佳工藝參數(shù)。在最佳工藝參數(shù)條件下,采用Matlab公式,計算出溫度梯度曲線。結(jié)果表明,隨著與焊縫中心距離的增大,瞬態(tài)溫度逐漸降低。采用溫敏試紙對焊縫周圍進行溫度測試,測試結(jié)果與理論計算結(jié)果一致。

焊接速度對Mg-Mn系鎂合金光纖激光焊接接頭組織和成形的影響/張秋美, 等. 焊接, 2017(6): 17-20.

采用大功率光纖激光器對Mg-Mn合金進行一系列激光焊接工藝試驗,并對焊縫成形的形成規(guī)律、接頭的微觀組織進行研究。使用金相顯微鏡分析測試手段,研究光纖激光焊接接頭各區(qū)域的顯微組織,分析主要焊接參數(shù)(焊接速度)對焊接質(zhì)量的影響。試驗結(jié)果表明:當焊接功率為2 200 W、焊接速度為1 500～1 800 mm/min時,焊縫成形良好,無氣孔缺陷。Mg-Mn合金激光焊接在不同的焊接參數(shù)下,焊縫的晶粒中均存在等軸晶和柱狀晶,且晶粒主要組織為α-Mg固溶體和Mg8Ce金屬間化合物。焊縫的組織形態(tài)受到焊接速度的影響比較明顯,隨著焊接速度的不斷升高,焊縫的熔寬相應(yīng)減小,且晶粒尺寸也隨之減小。

反極性等離子切割的流場及溫度場數(shù)值模擬/鄭世達, 等. 焊接, 2017(6): 30-34.

通過建立反極性等離子切割的數(shù)值模型,模擬了不同參數(shù)下的等離子體熱力學(xué)和動力學(xué)特征。結(jié)果表明,等離子體在槍體內(nèi)被加熱加速并在壓縮孔道內(nèi)達到峰值,而在擴散區(qū)域和工件切割腔內(nèi)等離子體的溫度和速度基本保持恒定;等離子槍體的幾何尺寸(噴嘴直徑和壓縮孔道長度)和工藝參數(shù)(電流、離子氣流量和噴嘴高度)對等離子體的溫度和速度具有重要的影響。

旁軸送粉式激光掃描熔覆工藝研究/賈亞洲, 等. 焊接, 2017(6): 47-50.

以Q235鋼為基板,采用IPGYLS-4000型光纖激光器以及旁軸送粉器,搭建旁軸同步送粉式激光掃描熔覆工藝試驗平臺,在基板上進行熔覆試驗。研究了激光功率、掃描速度和掃描寬度對熔覆層成形尺寸和對熔覆層組織的影響,結(jié)果表明:隨著激光功率增大,鐵基合金粉末熔化量提高,單層金屬熔覆層的余高增加;掃描速度對熔覆層熔寬和余高的影響均較大,隨著掃描速度的降低,金屬熔覆層熔寬余高均增加,裂紋數(shù)量增多。約束應(yīng)力是導(dǎo)致熔覆層出現(xiàn)裂紋的主要原因,通過優(yōu)選工藝參數(shù)可以獲得工藝良好無裂紋熔覆層,為下一步研究激光掃描多層熔覆無(小)變形焊接技術(shù)提供理論和技術(shù)依據(jù)。

醫(yī)療卡鉗激光焊接系統(tǒng)設(shè)計/邵鳳翔, 等. 焊接, 2017(6): 65-68.

針對醫(yī)療卡鉗與連接桿的連接,設(shè)計了專用激光焊接系統(tǒng)。通過設(shè)計卡鉗仿形夾具及連接桿仿形夾具,對焊接軌跡進行精確定位,通過雙邊驅(qū)動機構(gòu)的氣缸帶動連接桿夾具向卡鉗夾具靠攏并壓緊,然后自動進行激光焊接。實際生產(chǎn)結(jié)果表明,該焊接系統(tǒng)可以滿足產(chǎn)品的需求,焊接過程穩(wěn)定可靠。

高強鋼激光搭接焊接接頭組織及顯微硬度/劉慶永, 等. 焊接, 2017(6): 61-65.

采用光纖激光器對汽車工業(yè)中常用的雙相鋼HC450/780DPD+Z和低合金高強鋼HC420LA進行激光搭接焊試驗,探索焊縫附近微觀組織和顯微硬度轉(zhuǎn)變,并研究不同焊接速度對焊縫顯微硬度的影響。結(jié)果表明,焊縫附近微觀組織主要包括熔化區(qū)、熱影響區(qū)和母材三部分。焊接速度一定時,從母材到焊縫,HC420LA的顯微硬度變化趨勢為先增加后保持不變,HC450/780DPD+Z的顯微硬度變化趨勢為先增加后減小再保持不變。而隨著焊接速度的增加,HC420LA焊縫顯微硬度先增加后保持不變,HC450/780DPD+Z焊縫顯微硬度先增加后減小。

基于軟PLC的變極性等離子弧焊接控制系統(tǒng)/陳樹君, 等. 焊接, 2017(7): 9-12.

軟PLC技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型控制技術(shù),它是基于PC機的,因其強大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力和數(shù)據(jù)處理能力迅速成為工業(yè)自動化領(lǐng)域的研究熱點,闡述了變極性等離子弧焊的焊接原理,介紹了以德國3S公司的軟PLC產(chǎn)品CoDeSys以及Ether CAT現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的分布式變極性等離子焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。該系統(tǒng)通過讀取運行G代碼實現(xiàn)空間直線和圓弧的插補完成復(fù)雜空間曲線軌跡的行走,并且在運動控制的過程中實時控制焊接工藝參數(shù),最終實現(xiàn)復(fù)雜空間曲線焊縫的焊接。

Ni-Ni3Si過共晶合金的電子束焊接焊縫成形研究/蔣思遠, 等. 焊接, 2017(7): 19-22.

對2 mm厚的Ni-Ni3Si過共晶合金板材進行了電子束焊接。分析了電子束焊接過程中焊接速度和束流大小對焊縫成形的影響,研究了焊接熱輸入保持恒定時,束流大小與焊接速度對焊縫成形的貢獻。在該研究范圍內(nèi),隨著焊接束流的增加,焊縫正面熔寬、背面熔寬和背寬比均增加,焊縫形貌由酒杯狀向梯形轉(zhuǎn)變;隨著焊接速度的增加,焊縫正面熔寬、背面熔寬和背寬比均減小,焊縫形貌由梯形向酒杯狀轉(zhuǎn)變;固定焊接熱輸入,隨著焊接規(guī)范的增大,焊縫正面熔寬減小,背面熔寬和背寬比增大。

SUS301L不銹鋼激光搭接焊工藝參數(shù)對焊縫形貌的影響/梁行, 等. 焊接, 2017(7): 23-28.

采用光纖激光器在3 mm厚不銹鋼薄板上進行非熔透型激光焊試驗研究。獲得了不銹鋼光纖激光深熔焊功率密度閾值所在區(qū)間,通過測量表征焊縫橫截面尺寸的三參數(shù):表面縫寬、中間熔寬和熔深,分析了激光功率P和焊接速度v在不同改變模式下對焊縫橫截面尺寸的影響規(guī)律。結(jié)果表明,焊接速度為5 cm/s時,功率密度閾值位于3.19～3.61 kW/mm2區(qū)間。相同程度地增大P/v,通過增大功率或降低焊速模式,表面縫寬和熔深均會隨之變大,但增加功率更為有效,而對中間熔寬的影響略有不同。當保持P/v不變時,同比例增加功率和焊度,表面縫寬基本不變,中間熔寬增大,而熔深先增加后趨于穩(wěn)定。采用降低焊速方式可更有效地提高搭接接頭拉剪強度。

不銹鋼薄板激光搭接焊殘余應(yīng)力測量方法對比研究/李樹虎, 等. 焊接, 2017(8): 17-20.

為了研究不銹鋼車體非熔透激光搭接焊中的殘余應(yīng)力,采用2 mm+2 mm厚SUS 301L不銹鋼板冷軋板進行了CO2激光搭接焊試驗,選擇壓痕應(yīng)變法、全釋放應(yīng)變法和X射線衍射法測量接頭中的殘余應(yīng)力。結(jié)果表明,壓痕應(yīng)變法測量的縱向峰值應(yīng)力為237 MPa,橫向為124 MPa,測量結(jié)果為1 mm2區(qū)域近表面的平均殘余應(yīng)力;全釋放應(yīng)變法測量得到的縱向、橫向應(yīng)力峰值分別為155 MPa和55 MPa,測量結(jié)果為5 mm×5 mm整個解剖試樣的平均殘余應(yīng)力;X射線衍射法測量的縱向、橫向應(yīng)力峰值分別為344 MPa和163 MPa,測量結(jié)果為12 mm區(qū)域表層中的平均殘余應(yīng)力,且誤差范圍較大。

高壓逆變電子束焊接電源研制及其焊接適用性研究/許海鷹, 等. 焊接, 2017(8): 29-33.

為了進一步提高電子束焊機工作的可靠性和穩(wěn)定性,提高電子束加工質(zhì)量,采用AC-DC-AC-DCAC-DC的拓撲電路和雙閉環(huán)控制策略設(shè)計制造了高壓加速電源、偏壓電源與燈絲加熱電源。將所研制高壓逆變電源與150 kV/30 kW電子槍、真空系統(tǒng)等組成了一套電子束焊接設(shè)備,分別測試了該電子束焊接設(shè)備輸出的高壓、最大束流、焊接工藝參數(shù)一致性、最大焊接深度。試驗結(jié)果表明,所研制的逆變電源高壓輸出達到150 kV,高壓輸出線性度較好;工藝參數(shù)一致性較好;最大束流達到200 mA;鈦合金焊接深度達到100 mm。這表明所研制的高壓逆變電子束焊接電源的焊接適用性良好。

5052鋁合金光纖激光焊工藝/余暕浩, 等. 焊接, 2017(8): 61-63.

采用1 000 W單模光纖激光器對1 mm厚的5052鋁合金進行焊接,對激光功率、焊接速度、離焦量三因素進行正交試驗,得到最佳工藝參數(shù)為功率900 W,焊接速度100 mm/s,離焦量2 mm。對焊接接頭進行拉升試驗,結(jié)果表明,最佳工藝參數(shù)條件下焊接強度達到282 MPa,達到母材強度的72%。進一步對焊縫截面進行分析,焊縫完全熔透、內(nèi)部無氣孔且無材料缺失的情況下,焊接接頭強度最高。

基于溫度場模擬的防爆閥激光焊接工藝/耿立博, 等.焊接, 2017(9): 18-21.

為了分析不同工藝參數(shù)的激光焊接熱輸入對汽車動力電池蓋板防爆力的影響,采用有限元法模擬汽車動力電池蓋板防爆閥激光焊接的溫度場。根據(jù)再結(jié)晶退火和均勻化退火對Al3003晶內(nèi)偏析的影響,結(jié)合防爆閥爆破區(qū)的顯微組織,分析防爆力在不同焊接熱輸入時變化規(guī)律。同時,根據(jù)防爆力指標為0.9±0.05 MPa,優(yōu)選防爆閥焊接工藝參數(shù)。結(jié)果表明,當激光功率增大時,防爆力呈拋物線趨勢變化;當激光功率為1 050 W、豎坐標為+161 mm和焊接速度為50 mm/s時,防爆力最接近目標值0.9 MPa。

基于小孔特征圖像處理的變極性等離子弧焊接工藝研究/俞逸希, 等. 焊接, 2017(9): 48-51.

鋁合金變極性等離子弧焊是一種新型高效的焊接方法。針對等離子弧對焊接工藝參數(shù)的變化比較敏感的問題,建立了視覺傳感系統(tǒng)用于實時采集和處理小孔圖像,通過大量的焊接工藝試驗探討了等離子弧焊工藝參數(shù)對小孔特征及焊縫成型的影響。結(jié)果表明,采用合理的焊接參數(shù)并結(jié)合背面小孔視覺特征,可以實現(xiàn)鋁合金的穿孔型變極性等離子焊接,并能夠穩(wěn)定地控制焊接過程。

超低真空度對電子束形狀和焊接過程的影響/張毅梅, 等. 焊接, 2017(9): 60-63.

研究了超低真空度(133.32～1 333.22 Pa)內(nèi)變化時,對加速電壓為100 kV,束流為6 080 mA的電子束形狀影響。為解決超低真空焊接和局部真空電子束焊接時,電子束嚴重散射問題,提出了氦氣保護電子束的焊接方法,對無保護和氦氣保護下真空度對電子束形狀的影響進行試驗測試,對電子束焊接過程進行了分析。同軸氦氣保護電子束焊接獲得了滿意的焊接接頭。

同樣，類似的手段也被上海陶藝家李游宇先生所應(yīng)用。他將陶瓷作為一種材質(zhì)處理后，用手、腳做出粗陶壁畫，整體搬到室內(nèi)裝飾墻上。這種裝飾方式帶著明顯的人工痕跡，又因未施釉，而顯示出一種原始的古樸與粗獷，具有不事雕琢的質(zhì)感，使得環(huán)境氛圍沒有絲毫壓抑感，具有一種打動心靈的親和力。他還將數(shù)量眾多的陶瓷造型花瓶捏扁，噴上彩釉燒成后，鑲嵌在墻面上，具有強烈的視覺沖擊力。還有諸如歐洲古典風(fēng)格的瓷雕，古羅馬故事里的陶瓷等等。這些別具匠心的陶瓷設(shè)計與所處空間達到和諧統(tǒng)一，魅力十足。

熱等靜壓TC4鈦合金電子束焊接接頭組織與性能/葛一凡, 等. 焊接, 2017(10): 24-27.

熱等靜壓技術(shù)很好地解決了復(fù)雜薄壁鈦合金結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)問題,但是該技術(shù)不適合生產(chǎn)大型結(jié)構(gòu)件。電子束焊接由于其本身特點,成為解決熱等靜壓技術(shù)不適合生產(chǎn)大型構(gòu)件局限性的理想選擇。通過電子束焊接方法對5 mm厚熱等靜壓成形TC4材料進行焊接,對焊縫的組織和力學(xué)性能進行研究。通過觀察焊縫區(qū)、熱影響區(qū)的組織分布,結(jié)合焊縫力學(xué)性能測試結(jié)果進行了詳細分析。由分析結(jié)果可知,熱等靜壓成形TC4鈦合金電子束焊接接頭焊縫區(qū)及熱影響區(qū)產(chǎn)生了α’馬氏體相,對焊縫區(qū)及熱影響區(qū)產(chǎn)生了強化作用,導(dǎo)致焊接接頭的硬度和強度均強于母材。

重熔等離子噴涂層的裂紋形成原因與對策分析/劉明, 等. 焊接, 2017(11): 31-33.

采用等離子噴涂技術(shù),在45號鋼基體上制備了鎳基涂層,然后對涂層進行了鎢極氬弧(TIG)重熔處理,之后采用掃描電鏡對重熔涂層進行了組織形貌觀察,并對裂紋進行了EDS能譜分析。結(jié)果表明,重熔電流對重熔層裂紋傾向有明顯影響,當電流為50 A,重熔層成型良好,內(nèi)部沒有裂紋,當電流增加到60 A和90 A時,裂紋越來越顯著;此外,EDS能譜結(jié)果表明,裂紋中存在較多的B,Si元素;在此基礎(chǔ)上,分析了裂紋的形成原因并提出了解決措施。

大角度激光填絲雙面焊碳鋼車體結(jié)構(gòu)T形接頭疲勞性能分析/郭麗娟, 等. 焊接, 2017(11): 28-30.

針對2.5 mm和3 mm的碳鋼材料的T形接頭熔透焊接,采用ER50-G焊絲作為填充金屬,對優(yōu)化工藝參數(shù)焊接的T形接頭的疲勞性能進行試驗,對斷口的宏觀及微觀斷裂特征進行了分析。結(jié)果表明:指定壽命為1×107次循環(huán)下,激光填絲焊T形接頭的中值疲勞極限σ0.1為222.5 MPa;疲勞試件均斷裂于焊趾部位,主要是由于該處存在較大的應(yīng)力集中;斷裂試件疲勞裂紋的啟裂區(qū)和啟裂擴展區(qū)具有典型的疲勞斷裂特征,疲勞條帶清晰,擴展區(qū)的大小隨疲勞循環(huán)次數(shù)的增加而增大,瞬斷區(qū)斷口形貌均為大小不一的淺韌窩。研究結(jié)果可為激光填絲焊的車體結(jié)構(gòu)工程化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

鋁合金激光-MIG電弧復(fù)合焊接工藝/程永明, 等. 焊接, 2017(11): 6-9.

以5A06鋁合金為研究對象,通過焊縫成形、焊接過程熔滴過渡穩(wěn)定性、焊縫組織、接頭性能等方面重點考察激光-短路MIG電弧復(fù)合、激光-CMT電弧復(fù)合、激光-脈沖MIG電弧復(fù)合焊接工藝特性。結(jié)果表明,采用激光-短路MIG電弧復(fù)合焊接方法獲得的焊縫成形較差,不符合要求;采用激光-CMT電弧復(fù)合及激光-脈沖MIG電弧復(fù)合焊接方法容易獲得連續(xù)、穩(wěn)定的焊縫成形,焊接過程穩(wěn)定,焊接接頭的焊縫中部、熔合區(qū)及熱影響區(qū)微觀組織、焊接試件拉伸力學(xué)性能基本相同,抗拉強度、屈服強度和斷后伸長率分別達到母材的90%及50%以上。

采用光纖激光器對汽車工業(yè)中常用的高強鍍鋅鋼板(HC450/780DPD+Z)進行激光搭接焊試驗,探索搭接間隙對于焊縫處微觀組織、力學(xué)性能的影響,并對某搭接間隙下形成焊縫處的微觀組織結(jié)構(gòu)和顯微硬度變化進行觀察分析。結(jié)果表明,隨著搭接間隙的增加,焊縫處熔化區(qū)形狀逐漸從"束腰型"轉(zhuǎn)變?yōu)?直筒型",焊縫的抗剪強度也呈現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象。

銀過渡層對鋼/鈮激光焊接頭組織及性能的影響/石銘霄, 等. 焊接, 2017(12): 1-3.

鋼與鈮的激光焊接性很差,當采用鋼/鈮直接激光焊工藝時,接頭中極易生成脆性金屬間化合物Fe2Nb,使接頭顯著脆化,焊后即發(fā)生開裂。針對該問題,采用預(yù)置銀過渡層的方法進行了鋼與鈮的焊接,焊后接頭表面成形良好,無成形缺陷產(chǎn)生。隨著銀過渡層厚度增加,銀過渡層對于Fe2Nb形成的阻礙作用增強,接頭強度也隨之提高;當銀過渡層厚度為1 mm時,接頭強度達到198 MPa,其組織主要是銀基固溶體.因為焊縫組織是由軟韌的銀基固溶體組成,所以接頭強度較高。

5083鋁合金等離子-MIG焊接接頭組織和力學(xué)性能/王雪, 等. 焊接, 2017(12): 28-31.

采用同軸式等離子-MIG焊工藝對5 mm厚5083鋁合金試板進行對接試驗,并對接頭的組織和力學(xué)性能進行研究。結(jié)果表明,焊縫均為等軸晶組織,但晶粒大小分布不均勻,在熔合線邊緣和焊縫中心出現(xiàn)細晶區(qū),焊縫中心兩側(cè)和上下表面附近晶粒尺寸較大,部分熔化區(qū)寬度較大;焊縫區(qū)和熱影響區(qū)顯微硬度低于母材,焊縫最低硬度值為78 HV,約為母材硬度的85%;接頭橫向抗拉強度平均值為277 MPa,斷后伸長率為7.34%,斷裂位置在熔合線附近。

堆焊電流對鎳基合金等離子堆焊層組織及性能的影響/崔文東, 等. 焊接, 2017(12): 36-40.

為了提高Z2CN18-10奧氏體不銹鋼的耐磨性,采用等離子堆焊技術(shù)在其表面制備鎳基合金堆焊層。借助掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、顯微硬度計及摩擦磨損試驗機,對不同堆焊電流條件下鎳基合金等離子堆焊層顯微組織、相結(jié)構(gòu)、成分、顯微硬度及耐磨性進行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明,鎳基合金堆焊層的相組成為γ-Ni固溶體與FeNi3,Cr23C6,Cr7C3,CrB的共晶組織。隨著堆焊電流的增大,鎳基合金堆焊層的組織由團簇花瓣狀向水草狀和細長的條狀組織轉(zhuǎn)變;當堆焊電流為110 A時,鎳基堆焊層的平均顯微硬度最大為898 HV,與基體的相對耐磨性為13.8,磨損機制為前期的粘著磨損和磨粒磨損以及后期形成的氧化磨損的混合機制。

大角度激光填絲雙面焊碳鋼車體T形接頭工藝及性能研究/郭麗娟, 等. 焊接, 2017(12): 56-60.

針對2.5 mm+3 mm的碳鋼材料T形接頭的激光填絲焊,采用ER50-G焊絲作為填充金屬,對激光功率、光斑位置、離焦量、焊接速度和送絲速度等參數(shù)對焊縫成形的影響進行工藝試驗,并對焊接接頭的金相組織和硬度進行分析。結(jié)果表明:獲得了優(yōu)化的工藝參數(shù),采用該參數(shù)焊接的接頭成型良好,且硬化、軟化傾向不明顯;要保證該T形接頭焊透,除需要保證一定熔深外,還需要有一定的熔寬;激光功率、光斑尺寸及光斑位置對焊縫質(zhì)量影響較大。試驗結(jié)果為激光填絲焊工藝的車體結(jié)構(gòu)工程化應(yīng)用提供技術(shù)支持。

變壓器鐵芯鉚接-激光焊接自動化設(shè)備設(shè)計/李強. 焊接, 2017(12): 61-64.

針對變壓器鐵芯鉚接-激光焊接要求,設(shè)計了全自動化設(shè)備,包括自動上料機構(gòu)、隨行夾具、自動鉚接機構(gòu)、自動激光焊接機構(gòu)以及自動下料機構(gòu)等。通過設(shè)計多個隨行夾具及八工位轉(zhuǎn)盤機構(gòu),使得各個工位同時運行,提高生產(chǎn)效率。其中在隨行夾具中設(shè)計兩個仿形塊,對兩個工件進行精確定位,并且通過彈簧對工件進行夾緊,保證焊接質(zhì)量。

定子光纖激光焊接系統(tǒng)的設(shè)計/王艷霞，等.焊接，2018,(1):54-56.

針對大型定子的多層硅鋼片焊接，采用2 000 W光纖激光器配合機器人進行焊接系統(tǒng)設(shè)計。焊接系統(tǒng)主要由機器人、焊接接頭組件、夾具組件、變位機等部分組成。為防止產(chǎn)品在激光焊接過程中產(chǎn)生變形，設(shè)計了專業(yè)夾具對產(chǎn)品進行橫向及縱向夾緊。由于產(chǎn)品直徑較大(直徑780 mm)，設(shè)計變位機帶動產(chǎn)品轉(zhuǎn)動，同時配合機器人焊接，提高焊接效率。實際生產(chǎn)驗證結(jié)果表明，該系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品達到要求，且生產(chǎn)效率大于1 pcs/min。

5052鋁合金交流脈沖等離子弧焊接工藝/閆興貴，等.焊接，2018,(2):30-34.

采用交流等離子焊接方法，使用焊材ER5356對8 mm 5052鋁合金進行了等離子弧立向上焊接試驗。通過合理的設(shè)計焊接工藝和嚴格控制焊接關(guān)鍵因素，解決了5052鋁合金焊接性的問題。結(jié)果表明，交流等離子弧焊接方法適用于5052鋁合金的焊接，根據(jù)標準對焊接接頭進行力學(xué)性能檢測、X射線檢測與焊接接頭金相分析。結(jié)果表明，焊接接頭彎曲和拉伸性能符合檢測標準要求，沖擊吸收能量在15 ℃條件下均大于19 J；焊縫無氣孔、夾渣等缺陷，焊縫中組織基體為α(Al)固溶體。

預(yù)熱對鋁合金激光焊縫成形的影響/宋敏霞，等.焊接，2018,(2):51-53.

采用Nd:YAG激光器對5154A鋁合金板材進行室溫及預(yù)熱條件下搭接激光焊接試驗。結(jié)果表明，預(yù)熱對鋁合金激光焊焊縫成形起到重大作用；隨著預(yù)熱溫度的升高會不斷加大焊縫的熔深和熔寬，最佳預(yù)熱溫度范圍在200～300 ℃；當預(yù)熱溫度不變時，隨著焊接速度的提高，熔寬減小，但在相同焊接速度時，由于預(yù)熱增加了激光的吸收率并減少了熔化金屬所需的能量，熔深及熔寬都有所增加。

薄壁圓管激光密封焊接設(shè)備的設(shè)計/蔣曉敏.焊接，2018,(2):58-61.

針對薄壁不銹鋼圓管的密封焊接，設(shè)計了整套激光焊接設(shè)備，主要由驅(qū)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤、隨行夾具、下料機構(gòu)、上料檢測組件、焊前檢測組件以及激光焊接組件等組成。多工位隨行夾具可實現(xiàn)自動檢測、來料組裝、激光焊接等工序同步進行，增加生產(chǎn)效率。經(jīng)過實際生產(chǎn)檢驗表明，生產(chǎn)的成品率達100%，每日產(chǎn)量為3 000件，滿足焊接質(zhì)量及效率要求。

電機轉(zhuǎn)子激光焊接系統(tǒng)設(shè)計/楊敏.焊接，2018(5):61-64.

針對電機轉(zhuǎn)子中套筒、護蓋的焊接，設(shè)計了激光焊接系統(tǒng)。由于整個工件組合后長度和位置的尺寸存在一定的尺寸公差，需設(shè)計特殊夾具吸收其公差。激光焊接夾具包括隨行夾具、頂升組件、上止檔組件及轉(zhuǎn)盤夾具，將工件置于隨行夾具內(nèi)，頂升旋轉(zhuǎn)組件將工件頂入上止擋組件，以轉(zhuǎn)子的上端面0作為定位基準面，實現(xiàn)對工件的精確定位焊接。

多機并聯(lián)的厚板等離子切割電源系統(tǒng)研究/劉曉光,等.焊接，2018(6):11-14.

通過數(shù)字化均流技術(shù)并聯(lián)多臺等離子切割電源，增大整套系統(tǒng)的切割電流，提高切割能力，進行厚板等離子切割。研究了一種大功率等離子切割電源系統(tǒng)，采用數(shù)字化處理芯片STM32F405RGT6為核心搭建等離子切割電源控制系統(tǒng)，實現(xiàn)等離子切割電源的全數(shù)字化控制。利用數(shù)字化平均電流算法，實現(xiàn)電源并聯(lián)的均流控制，保證單臺電源輸出穩(wěn)定均一電流。對研制的厚板等離子切割系統(tǒng)進行均流測試和厚板等離子切割試驗。結(jié)果表明，所設(shè)計的等離子切割電源并聯(lián)切割時電源工作穩(wěn)定，電流均流分布，割縫質(zhì)量較好。

不同工藝參數(shù)對等離子弧增材制造鎳基高溫合金組織的影響/呂耀輝,等.焊接，2018(6):21-24.

為研究不同工藝參數(shù)對等離子弧增材制造鎳基高溫合金組織的影響，以脈沖等離子弧為熱源、Inconel 718合金為成型材料，采用單一變量法分別研究了峰值電流、脈沖頻率、焊接速度對成型層組織的影響。主要以光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和能譜分析等手段，從溫度梯度、結(jié)晶速率的角度去考察不同工藝參數(shù)對組織形貌、大小和成分等影響規(guī)律。結(jié)果表明，隨著峰值電流的增加，組織由細長的柱狀枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮陌麪钪?，Laves相析出量增大；相反，隨著焊接速度的增大，組織發(fā)生細化；脈沖頻率過大或過小均能導(dǎo)致組織粗化。

TC11鈦合金厚板電子束焊接組織及性能/陳曉暉,等.焊接，2018(6):25-28.

采用大功率電子束對TC11鈦合金40 mm厚板進行焊接，觀察焊縫微觀組織并分析其對力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，電子束焊接接頭焊縫形成定向特征的柱狀晶，顯微組織為針狀α’，隨著焊縫深度增加，形成的針狀α’更細更短。焊縫顯微硬度高于熱影響區(qū)和母材。隨著焊縫深度、焊縫硬度增加，而熱影響區(qū)和母材顯微硬度沒有明顯變化。電子束焊接接頭各項力學(xué)性能均達到國家軍用標準GJB 2744《航空用鈦及鈦合金自由鍛件和模鍛件規(guī)范》，抗拉強度和屈服強度與母材相當，但是斷后伸長率和斷面收縮率相比母材略有降低。拉伸試樣斷口全部位于母材區(qū)域，斷裂方式為典型的韌性斷裂。

超塑成形TC4薄板激光焊接頭組織及性能研究/關(guān)峰,等.焊接，2018(6):28-32.

對1 mm厚Ti6A14V鈦合金薄板進行了激光焊接工藝試驗，研究結(jié)果表明：激光焊配合修飾焊工藝獲得成形均勻和質(zhì)量良好的接頭，且焊縫內(nèi)部無氣孔、裂紋等缺陷。接頭焊縫區(qū)組織以針狀α’馬氏體相為主，熱影響區(qū)組織分為粗晶區(qū)和細晶區(qū)，粗晶區(qū)包含較多的針狀馬氏體，細晶區(qū)則為板條狀α相+少量針狀馬氏體；接頭硬度由母材區(qū)到焊縫區(qū)呈逐漸增高趨勢，焊縫區(qū)顯微硬度最高，為371 HV。薄板TC4鈦合金激光焊接頭拉伸強度與基材相當，斷后伸長率略低于母材，接頭橫彎彎曲角度略低于母材，彎曲斷裂于母材側(cè)。

316不銹鋼激光焊接工藝研究/李潔，等.焊接，2018(6):48-51.

采用脈沖光纖激光器對0.2 mm厚的316不銹鋼進行搭接焊接，研究了峰值功率及脈沖寬度對焊點拉力及背面痕跡的影響。結(jié)果表明，隨著峰值功率和脈寬的增加，焊點抗拉強度增加，同時焊點背面痕跡越來越明顯。當峰值功率為200 W，脈沖寬度為2.5 ms時，焊點拉力為11.3 N，且焊點背面無痕跡。對焊點進行切片分析，焊點熔深在0.3 mm時，滿足焊點背面無痕跡且抗拉強度大的要求。

6061鋁合金激光填絲焊接接頭組織與性能/夏佩云,等.焊接，2018(6):51-54.

以2 mm厚6061-T651鋁合金的激光填絲焊對接接頭為研究對象，利用光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、顯微硬度計分析了優(yōu)化試驗條件下焊接接頭的顯微組織、析出相形態(tài)、分布及成分，并測試了接頭的顯微硬度。分析結(jié)果表明，由于激光焊具有能量集中、熱輸入小的特點，焊縫晶粒細小且熱影響區(qū)較窄。在焊縫內(nèi)部，大量條狀和顆粒狀的析出相均勻分布于其中，對焊縫的力學(xué)性能有顯著影響。此外，焊后焊縫區(qū)的硬度遠高于熱影響區(qū)和母材，這與焊縫中大量析出的增強相、硅硬質(zhì)點等因素有關(guān)。

汽車傳感器激光焊接設(shè)備的設(shè)計/黃晶晶.焊接，2018(6):62-64.

針對汽車傳感器的激光焊接設(shè)計了自動化生產(chǎn)設(shè)備，主要由激光器、機柜、焊接夾具、工作臺、輸出鏡頭組件以及機械加工件等組成。焊接夾具是自動化設(shè)備最核心的部分，主要由雙邊驅(qū)動機構(gòu)、彈性壓緊機構(gòu)以及對應(yīng)機械加工件等組成，實現(xiàn)對傳感器的精確定位及壓緊，保證焊接質(zhì)量。整個設(shè)備采用人工上、下料，自動完成對傳感器的定位、夾緊、旋轉(zhuǎn)及焊接等功能，節(jié)約了人力成本，提高了生產(chǎn)效率。

激光堆焊CrMnFeCoNi高熵合金組織與力學(xué)性能研究/邱增城,等.焊接,2018(7):14-18.

采用激光堆焊技術(shù)在Q235鋼上制備了成型良好的CrMnFeCoNi堆焊層，通過XRD，OM，SEM和EDS等分析手段研究了堆焊層的物相結(jié)構(gòu)、微觀組織和化學(xué)成分；通過硬度測試和拉伸測試表征了堆焊層的力學(xué)性能。結(jié)果表明，堆焊層內(nèi)形成了呈樹枝晶形貌的FCC單相固溶體。堆焊層內(nèi)元素分布較均勻，但在枝晶內(nèi)外存在細微的元素差異，Cr，F(xiàn)e和Co富集在枝晶內(nèi)部，Mn和Ni在樹枝晶間偏析。堆焊層的硬度由表面至底部緩慢遞減，約為180～200 HV0.5。堆焊層的拉伸性能有較強的溫度依賴性，當溫度從298 K降至77 K時，堆焊層的屈服強度和抗拉強度分別提升了60%和65%，達到了564 MPa和891 MPa，斷后伸長率從26%提升到了36%。

鋁合金激光焊接殘余應(yīng)力與變形研究/孫建通，等.焊接,2018(7):19-23.

對Al-Mg-Mn合金冷軋板進行激光焊接,分別采用X射線衍射和計算兩種方法進行焊接殘余應(yīng)力評價,并對焊件的應(yīng)變做了分析。結(jié)果表明:建立的模型適合此類焊接的仿真計算,鋁合金焊件中,殘余應(yīng)力的作用范圍主要在焊縫中間段和兩端部位,垂直于焊縫方向應(yīng)力作用范圍很小。整個焊件上,應(yīng)變主要發(fā)生在焊縫及其附近區(qū)域。

等離子弧焊接過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀分析/李天慶,等.焊接,2018(7):29-35.

等離子弧焊接過程數(shù)值模擬是研究等離子弧焊接機理和優(yōu)化等離子弧焊接工藝參數(shù)的重要手段。以對小孔的處理方式作為分類依據(jù),從未直接考慮小孔的PAW數(shù)理模型、假定小孔形狀的PAW數(shù)理模型、計算追蹤小孔邊界的PAW數(shù)理模型、追蹤小孔并直接考慮小孔作用的PAW數(shù)理模型四個方面綜述了國內(nèi)外等離子弧焊接過程數(shù)值模擬的研究進展。

0.1mm不銹鋼激光密封焊接工藝/龔五堂,等.焊接,2018(7):50-53.

針對0.1 mm不銹鋼電池殼的密封焊接,采用納秒激光器進行焊接試驗。通過對焊接工藝參數(shù):平均功率、焊接速度及激光頻率三因素進行正交試驗,并對焊縫進行抗拉強度測試,結(jié)果表明,對焊縫抗拉強度影響最大的參數(shù)是平均功率,其次為焊接速度,最次為激光頻率。經(jīng)過密封性測試,當激光功率為60 W時,產(chǎn)品均滿足密封性要求。對焊縫進行了鹽霧試驗,試驗結(jié)果表明,當使用氮氣作為保護氣體時,焊縫表面外觀未發(fā)生氧化,鹽霧試驗后焊縫未生銹。

空間發(fā)動機激光深熔焊氣孔特性研究/宋凡,等.焊接,2018(8):44-49.

對空間發(fā)動機模擬件進行了激光焊工藝試驗和理論分析,相關(guān)結(jié)果表明:在達到某個特定熔深的前提下,氣孔率隨著激光功率的升高、焊接速度的降低、離焦量的負向增大、入射角的正向變動、保護氣的側(cè)向大流量吹送而升高。在探明氣孔特性的基礎(chǔ)上得到了最有利于抑制激光深熔焊氣孔的工藝規(guī)范,采用該規(guī)范焊接了一批較高熔深的發(fā)動機產(chǎn)品試樣,相關(guān)測試表明焊縫的氣孔率和其他性能滿足相關(guān)標準的I級要求,并且最終應(yīng)用該技術(shù)的正式產(chǎn)品已通過了飛行試驗考核。

基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺傳感器的圖像處理技術(shù)研究應(yīng)用及展望/孫博文,等.焊接,2018(9):10-14.

基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺傳感技術(shù)是目前實現(xiàn)焊接過程自動化和智能化的主流傳感技術(shù)。簡要介紹了基于激光結(jié)構(gòu)光的不同類型的視覺傳感器及其在焊接領(lǐng)域的典型應(yīng)用。針對圖像處理過程中的圖像預(yù)處理、激光中心線提取、特征點識別這3個階段,分別詳述了每個階段的傳統(tǒng)圖像處理算法,并針對一些焊接領(lǐng)域應(yīng)用的典型場景,舉例說明了更具特色的圖像處理算法及其應(yīng)用所獲得的圖像處理效果,包括檢測精度和實時性。最后,對基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺傳感技術(shù)在焊接領(lǐng)域的進一步研究和應(yīng)用以及未來的發(fā)展方向進行了展望。

制備角度和時效處理對激光選區(qū)熔化18Ni300成型質(zhì)量影響/張鵬林,等.焊接,2018(9):31-36.

采用激光選區(qū)熔化技術(shù)制備18Ni300試樣,通過SPSS(Statistical Product and Service Solutions)統(tǒng)計軟件以及多種性能檢測設(shè)備,著重研究激光選取熔化制備角度對尺寸、粗糙度以及致密度的影響關(guān)系。并對制備試樣進行時效強化處理,研究時效強化對成型質(zhì)量的影響。試驗結(jié)果表明,無論采用什么制備角度,制備試樣與原設(shè)計尺寸相比均出現(xiàn)縮小;在寬度方向上,隨著制備角度的增加,尺寸呈上升趨勢;厚度方向、尺寸呈下降趨勢;粗糙度呈先增加后減小的趨勢;而致密度呈現(xiàn)先減小后增大趨勢。將試樣進行時效強化熱處理后,尺寸沒有發(fā)生較大變化,而熱處理后的粗糙度和致密度有明顯的下降趨勢。

熱輸入對Al/TiB2鋁基復(fù)合材料激光焊接粒子分布影響/崔海超,等.焊接,2018(10):44-47.

采用光纖激光焊接技術(shù),研究了4 mm厚納米級TiB2粒子增強純鋁基體復(fù)合材料板材的焊接性能。通過光學(xué)顯微鏡及掃描電子顯微鏡等方法,分析了焊后納米級TiB2粒子在焊縫中的分布及形態(tài)。結(jié)果表明,納米級TiB2粒子增強純鋁基復(fù)合材料具有較好的焊接性能。激光焊接后焊縫中TiB2粒子分布比母材中更加均勻,但當焊接熱輸入過大時(功率4.0 kW,1 m/min),TiB2粒子有破裂現(xiàn)象,但粒子與基體的結(jié)合面界面仍然致密,基本不影響焊縫的性能。

激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀及典型應(yīng)用/雷振,等.焊接,2018(12):1-6.

激光-電弧復(fù)合焊技術(shù)作為當前一種高效、優(yōu)質(zhì)焊接新技術(shù)的典型代表具有高速、高效、高穩(wěn)定性、低變形、易于實現(xiàn)單面焊雙面成形等技術(shù)優(yōu)勢,擁有廣闊的工程應(yīng)用前景。重點從其熱場耦合特征、電弧物理特性、熔池特性等方面的研究結(jié)果,探討并總結(jié)激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)在焊接過程具有形性控制獨特優(yōu)勢的本質(zhì),為該焊接新技術(shù)的工程應(yīng)用推廣提供基礎(chǔ)理論支持,并結(jié)合國內(nèi)的工業(yè)基礎(chǔ)情況及技術(shù)需求,重點介紹了激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)在工程機械、煤炭機械、軌道交通等幾個高端裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用情況,分析了激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)在綜合投資、焊接成效、節(jié)能環(huán)保等方面的綜合優(yōu)勢。

一種線激光V形焊縫中心點識別的改進算法/張文明,等.焊接,2018(12):24-27.

在機器人自動化焊接過程中,準確識別、提取出焊縫位置,對于焊接的精度與質(zhì)量有著很大的影響?；诰€激光的V形焊縫輪廓識別算法,在進行閾值分割時,有時由于線激光與V形焊縫接觸時會產(chǎn)生激光的變形,導(dǎo)致局部光強下降,部分輪廓會消失。提出一種改進算法,首先通過雙邊濾波方法,達到圖像平滑的目的;然后通過Canny邊緣檢測算法,準確地提取出線激光在焊縫上變形的區(qū)域;通過膨脹算法處理后,再去除焊縫輪廓留下的干擾直線;再通過直線細化算法,識別出與線激光相交的焊縫邊緣輪廓點與中心點。最后識別出焊縫中心點位置。

超高強度鋼光纖激光-CMT復(fù)合焊接成形控制/朱平國,等.焊接,2018(12):28-32.

使用激光-CMT復(fù)合焊接方法對2 mm厚的30Cr3SiNiMoVA超高強度鋼薄板進行焊接,焊后對其宏觀形貌進行觀測,并測量焊縫熔化面積和試件變形量。相比于單激光焊,激光-CMT復(fù)合焊可以獲得成形良好、過渡圓滑的焊縫,焊縫中下部熔寬增加,在較小電流的情況下可適應(yīng)1.6 mm的對接間隙及1.0 mm的錯邊量。通過對焊接參數(shù)與熱輸入量的比較,得到了與激光復(fù)合時CMT電弧熱輸入的效率系數(shù)約為0.32～0.42。提出一種控制激光-CMT熔滴過渡及熱輸入的橫向復(fù)合方式,在保證激光與電弧復(fù)合效果的基礎(chǔ)上降低熱輸入,采用該方式對殼體構(gòu)件進行焊接,焊后圓度為0.4 mm,抗拉強度達到752 MPa,試件斷裂在母材位置。

薄壁TC4鈦合金激光焊縫成形試驗研究/丁業(yè)立，等.焊接,2019(1):1-4.

采用不同Ti含量的SnAgCu-x%Ti復(fù)合釬料對K9玻璃與2507不銹鋼進行了真空釬焊，研究了Ti含量對接頭界面組織和力學(xué)性能的影響。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和光學(xué)數(shù)碼顯微鏡(OM)對釬焊接頭組織結(jié)構(gòu)進行了分析，用萬能材料試驗機對接頭進行了剪切試驗測試得到其力學(xué)性能，并對斷口界面進行了分析。結(jié)果表明，接頭界面典型組織結(jié)構(gòu)為2507不銹鋼/FeSn2/FeSn/Sn(s,s)/Ti-Sn/K9玻璃。隨著復(fù)合釬料中Ti含量的增加，接頭界面中Ti-Sn化合物增多，且剪切強度升高。在釬焊溫度為675 ℃，保溫時間為10 min時，接頭室溫剪切強度最高達7.3 MPa。釬焊接頭斷裂于K9玻璃并延伸至釬料中。

304不銹鋼/T2紫銅電子束焊接熔池凝固行為及組織性能研究/郭順,等.焊接,2019(2):6-10.

采用電子束作為焊接熱源,通過調(diào)節(jié)功率輸出及不同的焊接偏置,研究了304奧氏體不銹鋼與T2紫銅熔化焊的熔池凝固行為及組織性能特征。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜、拉伸等分析測試方法對接頭特征進行了表征,其結(jié)果表明,304不銹鋼和T2紫銅電子束焊接可獲得良好的焊縫成形,接頭無明顯氣孔,微裂紋等缺陷。接頭最高拉伸強度可達246 MPa,接近等強于銅基材。束流偏置對接頭強度具有很大影響,銅側(cè)偏置易引起銅側(cè)熱影響區(qū)晶粒粗大,鋼側(cè)偏置易引起熔合不良及熱裂紋形成。鋼和銅之間不形成脆性金屬間化合物,焊縫的相組成主要為ε相、γ相及晶間α相。

送絲速度對鋁/鋼激光填絲熔釬焊性能的影響/周丹,等.焊接,2019(3):38-43.

采用光纖激光器對鋁/鋼異種金屬搭接接頭進行激光填絲熔釬焊試驗研究。分析了送絲速度對焊縫成形質(zhì)量、金屬間化合物層厚度及力學(xué)性能的影響。試驗結(jié)果表明,選擇適當?shù)乃徒z速度,利用鋁和鋼的不同熔點,使鋁母材剛好熔化但是鋼母材不熔化,熔化的鋁母材與填充金屬一起鋪展在鋼母材表面并與其實現(xiàn)釬焊連接,可形成優(yōu)質(zhì)的熔釬焊接頭。當送絲速度小于3.5 m/min時,易形成硬脆性金屬間化合物而導(dǎo)致焊縫開裂。金屬間化合物層厚度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),方可保證接頭性能。當送絲速度為4.5 m/min時,焊接接頭強度有所提高,其線載荷達到203.5 N/mm,約為鋁合金母材抗拉強度的83.7%。

基于STM32F407的全數(shù)字化等離子弧焊電源控制技術(shù)/盧振洋,等.焊接,2019(4):16-22.

航天科技的快速發(fā)展對航天鋁合金材料的焊接質(zhì)量提出了更高的要求,而高性能的全數(shù)字化變極性等離子弧焊電源是提高鋁合金材料焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。為了提高該類型弧焊電源的動態(tài)調(diào)節(jié)性能,在基于Cortex-M4內(nèi)核的單控制器方案下利用焊接電流及原邊電流雙閉環(huán)反饋回路,在小信號范圍內(nèi)以增量式數(shù)字PI調(diào)節(jié),大信號范圍內(nèi)實施分段快速調(diào)節(jié)的方法,研制出了焊接電流穩(wěn)定且電流響應(yīng)性能優(yōu)越的逆變頻率為20 kHz全數(shù)字化VPPA焊接電源。詳細分析了在電源控制技術(shù)中焊接過程控制、數(shù)字化恒流控制、人機界面處理、自動化控制器通訊等任務(wù)的分配及管理,并在280 A大電流條件下完成帶負載的焊接測試,其結(jié)果驗證了該電源控制技術(shù)的實用性和可靠性。

9Cr18Mo/GH3625異種合金燃油組件激光焊接頭的組織分析/何志高,等.焊接,2019(4):29-33.

針對發(fā)動機燃油組件的焊接性問題,采用光學(xué)顯微鏡觀察了9Cr18Mo/GH3625環(huán)焊縫脈沖激光焊接頭顯微組織,采用硬度計測量了接頭顯微硬度分布,研究了接頭各區(qū)域的組織演變。結(jié)果表明,激光焊接頭表面成形良好,由于經(jīng)歷二次加熱,接頭定位焊點處易出現(xiàn)氣孔、熱裂紋缺陷。脈沖激光的間隙加熱使焊縫組織呈明顯的分層,焊縫底部為柱狀晶,焊縫中部和頂部均為等軸晶,等軸晶的尺寸在焊縫中部發(fā)生突變;接頭9Cr18Mo合金側(cè)熱影響區(qū)寬度約為0.5 mm,焊接的高溫作用使該區(qū)發(fā)生晶粒長大和碳化物溶解,且越靠近焊縫,碳化物溶解現(xiàn)象越明顯; GH3625合金側(cè)熱影響區(qū)寬度約為0.4 mm,該區(qū)晶粒發(fā)生長大;接頭自9Cr18Mo合金側(cè)至GH3625合金側(cè)顯微硬度逐漸降低,9Cr18Mo合金側(cè)熱影響區(qū)靠近熔合線位置生成高碳馬氏體使顯微硬度顯著升高。

激光擺動焊接工藝參數(shù)對高強鋼氣孔率和焊縫成形的影響/曹浩,等.焊接,2019(4):39-43.

以10Ni5CrMoV高強鋼鋼板為研究對象,開展了激光擺動焊接過程中擺動軌跡、擺動幅度、擺動頻率對焊縫成形和氣孔率影響的研究。結(jié)果表明,幾種激光擺動焊接焊縫的氣孔率低于激光不擺動焊接,其中,垂直軌跡抑制氣孔產(chǎn)生的效果最為顯著。在垂直擺動軌跡下,30～90 Hz范圍內(nèi),隨著頻率的增加,焊縫熔寬基本不變,焊縫熔深略有增加。當擺動頻率在90～150 Hz范圍內(nèi),隨著擺動頻率的增加,焊縫熔寬減小,熔深增加。在擺幅為2 mm時,擺動頻率在30～60 Hz的低頻區(qū)間內(nèi),焊縫氣孔率相對較低,氣孔率低于0.15%。

高速列車6N01鋁合金型材激光-MIG復(fù)合填絲焊接技術(shù)/雷振,等.焊接,2019(5):18-22.

針對高速列車側(cè)墻6N01鋁合金型材,主要從焊縫成形、焊縫氣孔率、接頭強度、焊接變形、焊接效率、金相組織等方面研究了激光-MIG復(fù)合填絲焊方法的焊接特性,并與激光-MIG復(fù)合焊進行了綜合對比。試驗結(jié)果表明,相同試驗條件下,兩種焊接接頭的表面成形相當,焊縫氣孔率均在0.6%以下,接頭強度均達到母材的75%以上,焊接變形均在1 mm以內(nèi),與激光-MIG復(fù)合焊相比,激光-MIG復(fù)合填絲焊在不增加熱輸入的條件下焊接效率提高了23%。

TC4激光氣體滲氮層及其耐腐蝕性能/王一龍,等.焊接,2019(5):62-64.

采用激光氣體滲氮工藝可以在TC4鈦合金表面生成一層高硬度、高耐磨性的氮化層。主要分析了激光氣體滲氮后試樣表面宏觀狀態(tài)的變化、滲氮層組織以及滲氮層耐腐蝕性能的變化。通過激光氣體滲氮處理后,試樣表面粗糙度增加;滲氮層自腐蝕電位相對于TC4鈦合金的自腐蝕電位正移了0.042 4 V,表面耐腐蝕性能增強。

導(dǎo)電游絲激光錫膏微焊接/金仕亞,等.焊接,2019(6):15-21.

導(dǎo)電游絲人工焊接存在效率低一致性差的問題。為了實現(xiàn)其自動化焊接,設(shè)計了一套能夠進行錫膏微量分液、焊點視覺定位、激光加熱、紅外測溫的焊接平臺。首先,進行了紅外測溫儀的發(fā)射率標定與精度測量,激光能量中心與相機視野中心的同軸度的補償。然后,在鍍金的焊盤上進行微小焊點焊接試驗。最后,測量了30 μm游絲焊點的導(dǎo)電性。試驗結(jié)果表明激光錫膏微焊接中存在虛焊假焊、多錫珠產(chǎn)生、焊點與基底接觸面積的多態(tài)性以及助焊劑殘留的問題,通過優(yōu)化激光加熱功率曲線與焊接工藝過程,得到了直徑為0.2 mm左右的導(dǎo)電性良好的焊點。導(dǎo)電游絲激光錫膏微焊接自動化設(shè)計具備可行性。

QP980-DP980異種先進高強鋼激光焊接頭微觀組織及力學(xué)性能/邵天巍,等.焊接,2019(7):5-9.

采用光纖激光焊實現(xiàn)了異種汽車用先進高強鋼QP980與DP980的拼焊連接,對異種焊接接頭的微觀組織、硬度分布進行了觀察和測試,對焊接接頭的拉伸性能進行了測試,對斷口形貌進行了觀察和分析。結(jié)果表明,焊縫區(qū)域的組織全為馬氏體組織,且硬度最高(535 HV);兩側(cè)焊接熱影響區(qū)均可分為完全相變區(qū)、不完全相變區(qū)和回火區(qū)三個區(qū)域。兩側(cè)熱影響區(qū)中的完全相變區(qū)由于冷卻速度快全部為馬氏體組織,硬度提高;不完全相變區(qū)部分形成馬氏體,成為馬氏體和鐵素體的混合區(qū),回火區(qū)由于回火馬氏體的出現(xiàn)使其硬度下降。QP980側(cè)的回火區(qū)由回火馬氏體、鐵素體和殘余奧氏體組成; DP980側(cè)的回火區(qū)由回火馬氏體和鐵素體組成。接頭拉伸斷裂發(fā)生在DP980側(cè)熱影響區(qū),抗拉強度達到DP980母材的98.9%,斷后伸長率約為DP980母材的70.9%,斷裂模式為韌性斷裂。

基于多信號檢測的等離子弧焊接平臺構(gòu)建/楊喜牟,等.焊接,2019(8):9-13.

焊接過程的準確檢測是實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)焊接的基礎(chǔ)。實現(xiàn)等離子弧焊接過程的多信號檢測對于指導(dǎo)等離子弧焊接工藝具有重要意義。文中搭建了基于多信號檢測的等離子弧焊接平臺,該等離子弧焊接平臺包括等離子弧焊機和焊槍系統(tǒng)、機械運動機構(gòu)、視覺檢測系統(tǒng)、焊接過程監(jiān)測系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等;通過視覺檢測系統(tǒng)拍攝了等離子弧焊接電弧形態(tài),測量出了噴嘴出口處的電弧直徑與工件上表面電弧直徑比值為0.64,證實了等離子弧焊接電弧挺度高,發(fā)散程度小;通過焊接過程監(jiān)測系統(tǒng),拍攝了焊縫溫感掃描圖,在線實時監(jiān)測了等離子弧焊接焊縫成形,結(jié)果表明溫感掃描圖可以比較準確地反映等離子弧焊接的實際焊縫成形。

鋁/鋼金屬超聲波輔助激光熔釬焊組織及性能/張洋,等.焊接,2019(9):14-19.

采用Al-Si合金作為填充金屬,在超聲波輔助激光熔釬焊條件下,實現(xiàn)了鋁/鋼異種材料的連接。研究了超聲振動對接頭界面結(jié)構(gòu)、焊縫金屬的晶粒尺寸及力學(xué)性能的影響。不施加超聲振動時,在焊縫與鋼的界面熱源中心處形成了三層總厚度范圍為8.3～12.3 μm的金屬間化合物,遠離熱源中心處金屬間化合物厚度范圍為1.5～2.6 μm,接頭強度較低且斷裂位于焊縫與鋼的界面處。應(yīng)用700 W超聲振動后,填充金屬對鋼的潤濕能力增加,焊縫晶粒尺寸由32 μm降低至19 μm,界面處金屬間化合物為0.5～1.0 μm的連續(xù)薄層θ相。這些共同導(dǎo)致斷裂改變至鋁合金側(cè)熔合線附近的焊縫中,接頭強度是不施加超聲振動時強度的1.6倍。

水冷雙氣道激光成形側(cè)向送粉噴嘴特性研究/張振遠,等.焊接,2019(9):20-25.

采用水冷雙氣道激光成形側(cè)向送粉噴嘴研究出粉口離熔池工作高度、外部霧化氣流對粉末利用率和熔池中心氧含量的影響,載粉氣流量與熔池中心氧含量關(guān)系及外部霧化氣流對熔池中心氧含量的影響,外部霧化氣流對CH化合物包覆304不銹鋼激光成形試樣氧化夾渣與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨出粉口離熔池中心高度的增加,粉末利用率逐漸降低,氧含量逐漸增大;僅有載粉氣流量1～12 L/min時,氧含量為3.92%～5.48%;當載粉氣流量1～12 L/min、外部霧化氣流1～5 L/min時,氧含量為1.40%～2.68%;激光成形試樣內(nèi)部夾渣明顯減少且表面呈金屬光澤,其抗拉強度、斷后伸長率比單氣道送粉噴嘴制備的試樣分別提高7.8%和23.1%。

爐底輥環(huán)防積瘤激光熔覆涂層的制備及應(yīng)用/李金龍,等.焊接,2019(9):53-56.

針對爐底輥表面結(jié)瘤的現(xiàn)象,利用激光熔覆方法在Ni基爐底輥環(huán)表面制備NiCr-Cr3C2涂層,通過試驗分析了熔覆涂層的顯微組織及硬度,研究其可行性,并通過實際上機使用,分別下機檢驗中溫和高溫段的使用狀況。結(jié)果表明,該熔覆涂層具有高硬度、良好的高溫抗氧化性和耐磨性,實際使用效果良好,用該方法制備的輥環(huán)較好的解決了爐底輥積瘤現(xiàn)象,延長了其使用壽命。

激光選區(qū)熔化Ti6Al4V的工藝參數(shù)優(yōu)化與顯微組織/唐思熠,等.焊接,2019(10):1-6.

采用激光選區(qū)熔化技術(shù)制備Ti6Al4V鈦合金試樣,研究了激光加工工藝參數(shù)對Ti6Al4V試樣致密化行為、顯微組織特征及力學(xué)性能的影響。利用金相顯微鏡、萬能試驗機等測試手段對激光選區(qū)熔化成形試樣進行顯微組織及綜合力學(xué)性能分析。結(jié)果表明,隨著激光功率由360 W提高到400 W,不同激光掃描速度下的試樣平均致密度由85.3%提高到94.5%,致密度顯著提高。隨激光能量密度提高,孔隙率明顯降低且針狀馬氏體α’相分布均勻,塑性和強度更好。選用最優(yōu)工藝參數(shù)(功率400 W,掃描速度2 100 mm/s),試樣抗拉強度為1 159 MPa,屈服強度為1 008 MPa,均高于鍛件標準。經(jīng)800 ℃保溫2 h退火處理后,斷后伸長率和斷面收縮率分別提高2.26倍和2.68倍,增長幅度較大。α’相和β相均分解為α+β相,晶粒粗化使晶粒內(nèi)部滑移變形受晶界抑制作用減弱,最終導(dǎo)致材料強度下降而塑性明顯提高。

Ti6Al4V/Cu異種金屬激光焊接頭組織及性能研究/劉歡,等.焊接,2019(10):7-11.

為解決Ti/Cu異種金屬焊接時形成TixCuy脆性相嚴重降低接頭力學(xué)性能的問題,利用激光誘導(dǎo)釬焊反應(yīng)方法對采用Nb做中間層的Ti6Al4V和Cu材料進行了焊接。將光束置于Ti6Al4V/Nb界面控制熱輸入使得Nb中間層部分熔化形成焊接接頭。結(jié)果表明,在Ti6Al4V/Nb界面形成了由(Nb,Ti)固溶體組成的熔化區(qū),依靠未熔化的Nb從熔化區(qū)吸取的熱量使得Cu熔化從而潤濕Nb,在Nb/Cu界面形成了Cu基和Nb基固溶體組成的釬焊連接層。因此,通過一次焊接形成了兩個連接界面。Ti6Al4V和Nb被熔化焊連接,而Nb和Cu被釬焊連接,兩個區(qū)域被未熔化的Nb隔開,從而抑制了TixCuy金屬間化合物的形成。接頭的抗拉強度達到225 MPa,并且呈典型的韌性斷裂模式。

焊接電弧等離子體熱學(xué)特性測量方法的研究進展/汪繼宗,等.焊接,2019(10):25-30.

測量焊接電弧等離子體的溫度、粒子密度等參數(shù),有助于深入理解和研究焊接電弧等離子體的物理性質(zhì),從而為尋找提高焊接質(zhì)量、改善焊接工藝的新途徑提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。文中介紹了幾種常用的接觸法和非接觸法的使用原理和工作特點,比如Langmuir探針法、熱電偶法、光學(xué)干涉法、光譜分析法等,著重介紹了焊接電弧等離子體的光譜理論原理和幾種光譜測量方法,主要闡述和分析了計算焊接電弧溫度場的三種方法的測量原理和優(yōu)缺點,如標準溫度法、譜線相對強度法(雙線法、Boltzmann作圖法)和譜線絕對強度法,這三種方法使用的條件和焊接環(huán)境各不相同。這些計算方法有助于測量焊接電弧等離子體的溫度場分布,有助于在實際研究過程中選擇合適的等離子體測量方法和計算手段。

高能束焊接系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)研究新進展/黃彩艷,等.焊接,2019(10):31-37.

結(jié)合國際焊接學(xué)會(IIW)高能束專委會近年來的學(xué)術(shù)報告及其他相關(guān)學(xué)者的研究成果,文中介紹了電子束焊接在非真空、局部真空、大機構(gòu)焊接、填絲加工及修復(fù)等方面的最新研究成果和應(yīng)用,同時介紹了激光焊接在復(fù)合焊接、光束軌跡精確控制、柔性焊接等方面的最新研究成果。文中主要涉及高能束加工工藝機理、裝備自動化、在線監(jiān)測及數(shù)值模擬等關(guān)鍵問題?；谝陨匣仡?文中探討了提升中國高能束焊接技術(shù)研發(fā)能力與創(chuàng)新能力的可能途徑。

鋁合金變極性等離子弧焊接的工況適應(yīng)性/徐良,等.焊接,2019(11):24-27.

以2A14和5A06兩種鋁合金為研究對象,進行了鋁合金變極性等離子弧焊接的工況適應(yīng)性研究。結(jié)果表明,與5A06鋁合金相比,2A14鋁合金變極性等離子弧焊接時的工況適應(yīng)性較強,對間隙、錯邊等參數(shù)的適應(yīng)范圍寬。兩種材料的固液相溫差、熱導(dǎo)率、比熱容等熱學(xué)性能差異是導(dǎo)致工況適應(yīng)性差異的主要原因。

鋁合金激光-TIG復(fù)合焊熱輸入對組織及性能的影響/馬國龍,等.焊接,2019(12):7-10.

研究了激光-TIG復(fù)合焊在不同熱輸入下焊縫成形、接頭拉伸性能、斷口特征、接頭硬度特征及接頭金相特征。試驗結(jié)果表明,在文中試驗條件下:+7 mm離焦量的熱輸入是+5 mm離焦量的1.6倍,大熱輸入下,焊縫變得寬大;+7 mm離焦量下焊縫背面寬度是+5 mm離焦量的1.2倍,接頭拉伸性能下降,+5 mm離焦量和+7 mm離焦量下抗拉強度分別為母材的88%和82%,斷后伸長率分別為母材的96%和48%;大熱輸入下,斷口處韌窩較為平淺,顯微硬度降低;熱輸入較小時,無論是焊縫還是熔合區(qū),第二相析出質(zhì)點數(shù)量多而細小而且呈彌散分布;熱輸入較大時,焊縫及熔合區(qū)的第二相質(zhì)點數(shù)量較少且尺寸較大,即焊縫及熔合區(qū)的第二相質(zhì)點聚集長大。

激光焊離焦量對底部駝峰的影響/丁心同,等.焊接,2020(1):6-12.

針對激光焊接過程中容易存在底部駝峰缺陷的問題,文中設(shè)計了以離焦量為單一變量的多組SUS 304不銹鋼鋼板的焊接試驗,結(jié)合現(xiàn)象、檢測信號、機理,對底部駝峰缺陷產(chǎn)生的原因進行深入研究,探明其與能量集中吸收區(qū)域的關(guān)系,并試圖找到抑制底部駝峰的合理工藝參數(shù)。結(jié)果表明,底部駝峰的產(chǎn)生與小孔內(nèi)能量集中吸收區(qū)域有關(guān),而隨著焦點位置下降,能量集中吸收區(qū)域呈現(xiàn)先下移后上移的變化規(guī)律,底部駝峰趨勢先減弱后增強,故合理選取離焦量可有效抑制底部駝峰的產(chǎn)生;另外,在底部駝峰趨勢突變現(xiàn)象的研究中,發(fā)現(xiàn)激光深熔焊接過程中普遍存在著能量集中吸收區(qū)域下移的規(guī)律,這為后續(xù)激光焊接狀態(tài)實時監(jiān)控提供了依據(jù)。

ZTC4激光熔覆修復(fù)力學(xué)性能及失效分析/郄喜望,等.焊接,2020(1):29-35，41.

采用同軸送粉式激光熔覆技術(shù)對ZTC4板材的圓孔形缺陷進行修復(fù),通過采用封邊搭接和旋轉(zhuǎn)搭接的方式研究了不同工藝、不同掃描路徑及不同熱處理工藝下激光熔覆修復(fù)對ZTC4修復(fù)件力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,封邊搭接和旋轉(zhuǎn)搭接的修復(fù)質(zhì)量及修復(fù)效率相近,能在保證修復(fù)效率的情況下保證一定的修復(fù)質(zhì)量。光斑直徑相較于修復(fù)層數(shù)是更主要影響修復(fù)質(zhì)量的工藝參數(shù)。對深3 mm和5 mm孔進行封邊搭接及旋轉(zhuǎn)修復(fù)時,發(fā)現(xiàn)采用φ2.5 mm光斑直徑的封邊搭接工藝所獲得的力學(xué)性能優(yōu)于光斑直徑φ1.0 mm封邊搭接和旋轉(zhuǎn)修復(fù)工藝。光斑直徑φ2.5 mm封邊搭接拉伸結(jié)果呈韌性斷裂;光斑直徑φ1.0 mm封邊搭接拉伸結(jié)果呈準解理斷裂。同時,修復(fù)試樣的綜合力學(xué)性能在經(jīng)過固溶處理和固溶時效處理前后變化不大。

高速激光熱絲釬焊表面成形質(zhì)量的控制/鄭世卿,等.焊接,2020(1):42-46.

高速激光釬焊會引起熔池流動紊亂導(dǎo)致焊縫成形質(zhì)量惡化,從而限制了其在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用。通過正交試驗研究了高速下激光功率、送絲角度等工藝參數(shù)對焊縫成形質(zhì)量的影響,發(fā)現(xiàn)焊縫成形質(zhì)量隨激光功率增加和送絲角度減小而提升。激光功率是通過影響熔池獲得的熱輸入,從而影響熔池表面擾動的鋪展來影響焊縫成形質(zhì)量的。送絲角度是通過影響焊絲送入熔池的位置,從而影響焊絲對熔池的擾動強度和擾動的鋪展速度來影響焊縫成形質(zhì)量的。采用正交試驗獲得的最優(yōu)工藝參數(shù)組合進行試驗,獲得了表面光滑平整無缺陷的高質(zhì)量焊縫,為激光釬焊在高速下的應(yīng)用發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

脈沖激光對6106鋁合金表面形貌及氧含量的影響/楊海鋒,等.焊接,2020(1):55-59.

研究了脈沖激光清洗在不同的清洗速度以及不同的脈沖重復(fù)頻率下鋁合金表面形貌以及表面氧元素含量的影響。試驗結(jié)果表明,在清洗速度較低時(0.1～0.6 m/min),鋁合金激光清洗過的表面呈濺射重疊的狀態(tài),當清洗速度大于0.8 m/min時,脈沖激光在鋁合金表面的形成的沖擊坑逐漸變得分散、獨立;鋁合金表面氧元素整體的含量隨清洗速度的增減呈先下降后增加的趨勢,在清洗速度較小或者較大時,氧元素含量均接近母材表面氧元素含量水平,氧元素含量分布具有明顯的區(qū)域性,脈沖激光沖擊坑的位置氧元素含量明顯高于周圍未沖擊位置。隨脈沖重復(fù)頻率的增加,鋁合金表面形貌由獨立沖擊坑逐漸過渡為濺射重疊的狀態(tài),表面氧元素整體含量明顯下降,約為母材氧含量的1/2,氧元素的分布也逐漸變?yōu)閺浬ⅰ?/p>

鋁合金萬瓦級激光-MIG電弧復(fù)合焊縫成形/聶鑫,等.焊接,2020(2):24-27,37.

針對5A06鋁合金進行了萬瓦級激光-MIG電弧復(fù)合焊接工藝試驗,分析了激光功率、離焦量、焊接速度、光絲間距對焊縫成形的影響。結(jié)果表明,萬瓦級激光-電弧復(fù)合焊的焊接窗口窄、焊接過程不穩(wěn)定,焊縫易出現(xiàn)駝峰、凹陷、咬邊等缺陷。激光功率、離焦量和焊接速度對焊縫熔深影響較大,激光功率由10 kW增加至30 kW,焊縫熔深增加18 mm,達到29 mm。光絲間距對焊縫熔深熔寬影響較小。通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù),可明顯改善鋁合金萬瓦級激光-MIG電弧復(fù)合焊的焊縫成形,適當?shù)墓に噮?shù)下,可在達到最大熔深的同時獲得具有穩(wěn)定表面成形的焊縫。

中厚鋼板萬瓦級光纖激光焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀/蔣寶,等.焊接,2020(2):42-48.

文中從萬瓦級光纖激光深熔焊接熔池行為及羽輝特性、焊接缺欠的抑制、焊接工藝的開發(fā)及工程應(yīng)用等方面,對相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及存在的問題進行了比較系統(tǒng)地闡述和分析。其中,對于中厚鋼板的激光焊接,在功率達到萬瓦以上時,如何保證焊縫質(zhì)量是目前萬瓦級激光焊接技術(shù)能否獲得應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一,而羽輝的存在是影響萬瓦級激光焊接穩(wěn)定性的一個主要因素,利用側(cè)吹法、局部負壓法和真空法可以在很大程度上降低羽輝對激光能量的影響;此外,焊縫塌陷和底部駝峰的產(chǎn)生也是阻礙萬瓦級激光焊接技術(shù)應(yīng)用的主要技術(shù)難題,通過改變焊接姿態(tài)、采用電磁支撐系統(tǒng)、底部氣壓法或焊縫背面強制成形的方法有助于獲得良好的焊縫成形。

起重機吊臂高效激光-MAG復(fù)合橫焊技術(shù)/李憲政,等.焊接,2020(2):56-60.

針對起重機吊臂雙側(cè)長直主焊縫的接頭形式、母材材質(zhì)及板厚的特點,提出了一套采用優(yōu)質(zhì)、高效的激光-MAG復(fù)合橫焊的解決方案,并開展了相應(yīng)的研究工作。結(jié)果表明,激光-MAG復(fù)合橫焊技術(shù)通過激光小孔效應(yīng),能夠可靠穩(wěn)定地實現(xiàn)吊臂主焊縫的單面焊雙面自由成形,焊縫質(zhì)量滿足工程質(zhì)量標準要求;由于新方案將接頭形式設(shè)計成I形,不需要開坡口,顯著減少焊材消耗的同時提高焊接效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該解決方案的最大優(yōu)勢:一是能夠保證焊縫背面充分熔透,更好地保證焊縫正反面的尺寸要求;二是實現(xiàn)一層一道焊接,省去坡口加工工序和工件翻轉(zhuǎn)工序,提高吊臂的制造效率。

大功率激光焊接工藝對304不銹鋼焊接接頭組織和電化學(xué)行為的影響/王鈺,等.焊接,2020(3):17-23.

在9 kW和9.5 kW兩種大功率激光作用下,制備了10 mm厚304不銹鋼的單道次焊接接頭,采用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察了試樣的顯微組織,利用顯微硬度計測定了焊接接頭的硬度分布曲線,通過電化學(xué)試驗測試了不同溶液中焊接試樣的普通電化學(xué)特性,進一步測試了焊接接頭在3.5%NaCl溶液中的微區(qū)電化學(xué)特征。綜合分析結(jié)果表明,兩種大功率激光焊接接頭顯微硬度相差不大,9.5 kW大功率激光接頭的顯微組織更均勻,在3.5%NaCl溶液中耐蝕性較好,而在10%HCl溶液中的耐蝕性則較弱,在10%NaOH溶液中,兩種試樣均基本不發(fā)生腐蝕,兩種大功率焊接接頭隨浸泡時間變化的微區(qū)電化學(xué)測試整體變化趨勢差異不大。

機器人激光制造工作站數(shù)字化控制系統(tǒng)設(shè)計/李榮,等.焊接,2020(4):42-46.

根據(jù)激光加工工藝時序和控制功能要求,提出了一種機器人激光制造工作站數(shù)字化控制系統(tǒng)設(shè)計方案?；谖鏖T子可編程邏輯控制器,構(gòu)建了系統(tǒng)通信架構(gòu),實現(xiàn)了系統(tǒng)各組件的集成聯(lián)動控制。建立激光制造工藝數(shù)據(jù)庫并提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口,實現(xiàn)與企業(yè)信息管理系統(tǒng)的互聯(lián)互通,方便企業(yè)進行生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)進度管理和產(chǎn)品質(zhì)量追溯。結(jié)果表明,該機器人激光制造工作站數(shù)字化控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快,運行穩(wěn)定且易于維護,能夠顯著提高焊接效率與質(zhì)量,改善工人勞動環(huán)境,并推動企業(yè)向數(shù)字化工廠發(fā)展。

激光焊接KMN鋼的工藝參數(shù)及組織和性能/鄧德偉,等.焊接,2020(5):10-16.

通過設(shè)計KMN鋼板激光自熔焊的正交試驗,研究了焊接工藝參數(shù)對焊縫的影響。結(jié)果表明,在選定的焊接工藝參數(shù)范圍內(nèi),光斑直徑對焊縫熔透程度和表面質(zhì)量有顯著影響。經(jīng)正交試驗初步選定激光焊接工藝參數(shù)為:光斑直徑0.8 mm,焊接速度24 mm/s,激光功率4.2 kW。選出能量密度不同的2組參數(shù),考察焊縫宏觀形貌、顯微組織和維氏硬度隨焊接工藝參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)在能量密度較高時,焊縫的熔深、熔寬較大,馬氏體板條更粗,對應(yīng)區(qū)域的硬度也略低。由于單板自熔焊與對接自熔焊存在一定差異,故需對優(yōu)化參數(shù)進行適當調(diào)整。利用調(diào)整后的參數(shù)進行激光對接焊,將得到的接頭與TIG焊接接頭的力學(xué)性能進行比較,發(fā)現(xiàn)激光焊接頭強度和塑性均高于TIG焊,而沖擊韌性略低。

激光清洗對30Cr3超高強度鋼表面及焊接質(zhì)量的影響/夏靈,等.焊接,2020(5):48-52.

為了研究激光清洗預(yù)處理對30Cr3超高強度鋼焊接質(zhì)量的影響,通過掃描電鏡分別對清洗前后的表面形貌、元素組成及基體組織進行對比觀察。結(jié)果表明,合適的激光清洗工藝可有效去除30Cr3超高強度鋼待焊表面氧化層,使表面更加光滑平整,且不損傷基體材料。將激光清洗后的試驗件進行電子束焊接,焊后觀察其焊縫表面成形良好,無咬邊、凹陷等缺陷,焊縫內(nèi)部質(zhì)量及力學(xué)性能均能達到要求。將焊接接頭制成金相試片觀察其顯微組織形貌,激光清洗預(yù)處理后的焊接接頭在低倍掃描電鏡下焊縫成形飽滿,沒有出現(xiàn)裂紋、咬邊等缺陷;通過高倍掃描電鏡觀察焊縫中心區(qū)域晶粒細小均勻。因此,30Cr3超高強度鋼焊前采用激光清洗進行預(yù)處理可以有效清除待焊表面污染層,且焊接質(zhì)量滿足要求。

萬瓦級光纖激光-MAG復(fù)合焊接焊縫成形/蔣寶,等.焊接,2020(6):5-11,32.

利用平板堆焊的方法,較為系統(tǒng)地研究了激光功率、離焦量、熱源順序、熱源間距、熱源排列方式、焊接速度及焊接電流對萬瓦級光纖激光-MAG電弧復(fù)合焊接焊縫成形的影響。結(jié)果表明,在較小的電流條件下,激光功率越高,離焦量對焊縫成形的影響越顯著。其中激光功率為10 k W時,離焦量對焊縫成形的影響較小;當激光功率增加到20 k W后,采用負離焦時更有助于獲得良好的焊縫表面成形。熱源順序及熱源間距對焊縫成形的影響同樣顯著。在負離焦條件下,采用電弧在前的熱源順序及較大的熱源間距時,獲得的焊縫成形更好;而采用激光在前及較小的熱源間距時,產(chǎn)生的飛濺較多,同時焊縫均勻性差。但是通過大幅增加焊接電流,同樣能夠獲得相對良好的焊縫表面成形。采用負離焦及電弧在前的熱源順序時,更有助于增加焊縫熔深。

航空高強鋼電子束焊接研究現(xiàn)狀/洪敏,等.焊接,2020(7):19-29.

文中就航空高強鋼電子束焊接接頭的成形規(guī)律、微觀組織演變規(guī)律、力學(xué)性能評估、組織與性能調(diào)控等進行了詳細評述;指出航空高強鋼電子束焊接由于匙孔中氣體和液體運動軌跡復(fù)雜、材料裂紋敏感性強,容易產(chǎn)生氣孔和開裂;接頭各區(qū)由于受到的焊接熱循環(huán)的不同使得組織存在較大差異,進而導(dǎo)致力學(xué)性能不均。研究的重點在于阻止裂紋的產(chǎn)生、解決熱影響區(qū)的軟化和提高接頭的疲勞性能;最后對航空高強鋼材料電子束焊接技術(shù)未來的重點研究方向進行了展望。

30kW光纖激光焊接鋁合金離焦量對匙孔行為的影響/聶鑫,等.焊接,2020(7):35-41.

針對30 kW光纖激光焊接鋁合金焊縫成形差的問題,采用高速攝像拍攝焊接過程中的熔池及匙孔圖像,對比研究了不同離焦量對匙孔行為的影響。結(jié)果表明,離焦量對匙孔及熔池行為的影響較大;正離焦時,匙孔開口面積的波動程度較為劇烈,匙孔后壁易形成向上涌起的液柱,并伴隨有大量飛濺的產(chǎn)生,匙孔開口面積的大幅度突變和液柱的回落過程會對液態(tài)熔池的穩(wěn)定流動產(chǎn)生較大干擾,使焊縫表面出現(xiàn)凹陷和咬邊等缺陷;負離焦時,匙孔開口面積在波動幅度和突變持續(xù)時間上均較小,-20 mm離焦量時,匙孔突變的擴大-收縮持續(xù)時間僅為正離焦量的1/3,且液態(tài)金屬上涌形成液柱的趨勢也較小,焊接過程更穩(wěn)定,焊縫表面成形的質(zhì)量得到了明顯改善,單道激光焊縫熔深可達29 mm。

激光深熔點焊小孔瞬態(tài)行為及影響因素/劉桐,等.焊接,2020(7):47-54.

通過數(shù)值模擬的方法對激光深熔點焊過程中小孔瞬態(tài)行為進行了研究。建立了二維瞬態(tài)小孔激光點焊數(shù)值模型,分別對連續(xù)激光點焊和脈沖激光點焊過程中小孔演化規(guī)律和瞬態(tài)行為進行了分析,并通過改變計算條件,對影響小孔生長的多種物理因素進行了探究。結(jié)果表明,在連續(xù)激光點焊過程中,小孔深度隨著熱輸入的積累不斷增長,并且始終處于不斷的振蕩中;在脈沖激光點焊過程中,小孔的演化具有明顯的周期性且與脈沖周期一致。當激光關(guān)閉時,小孔深度減小甚至閉合;當激光開啟時,小孔迅速增大至激光關(guān)閉前的深度。反沖壓力是形成小孔的必要因素,而表面張力是阻礙小孔形成的作用力。粘度增大熔池寬度減小,小孔和熔池深度增大。

基于激光傳感器的機器人自適應(yīng)多層多道焊接/劉釗江,等.焊接,2020(8):26-32.

針對機器人自動化焊接過程中工件的定位誤差、加工誤差和激光傳感器的安裝誤差的問題,提出了一種基于線結(jié)構(gòu)視覺激光傳感器獲取焊縫形狀位置信息,并使機器人能夠自動調(diào)整焊槍位置和姿態(tài)來修正誤差,同時自適應(yīng)不同角度焊縫的多層多道路徑規(guī)劃方法。首先進行手眼標定,采用pyqt5在windows系統(tǒng)環(huán)境下部署焊接機器人手眼標定軟件,把焊道空間點信息從視覺坐標系轉(zhuǎn)換為機器人基坐標系下。然后對工件進行掃描,通過預(yù)設(shè)定算法完成對實際坐標點的預(yù)處理計算,并自適應(yīng)調(diào)節(jié)工具坐標系的位姿彌補偏差;最后根據(jù)處理得到的焊縫坡口的特征參數(shù)和焊接工藝要求,規(guī)劃多層多道焊接的路徑完成焊接。對中厚板碳鋼單邊V形坡口進行試驗,結(jié)果表明,該方法具有良好的實用性。

微間隙焊縫磁光圖像磁荷理論建模檢測分析/甄任賀,等.焊接,2020(9):8-11.

對于激光焊接要求的微間隙焊縫(≤0.1 mm),可采用磁光傳感器進行檢測跟蹤。利用磁荷理論建模,在外加直流磁場對焊件焊縫磁化的情況下,研究焊縫表面所產(chǎn)生漏磁場分布特征,并利用磁光傳感器把焊縫近表面磁場分布特征轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的磁光圖像。通過對焊縫近表面磁場分布特征和其對應(yīng)磁光圖像焊縫過渡帶特征進行了對比分析研究,確定焊件微間隙焊縫磁光圖像焊縫過渡帶中心,對應(yīng)實際焊件焊縫中心。研究結(jié)果表明,該模型能有效地解釋焊縫磁光圖焊縫信息,為采用焊縫磁光圖進行焊縫跟蹤識別提供了合理的理論依據(jù)。

單一氟化物對鈦合金激光焊的影響/許愛平,等.焊接,2020(9):24-26.

對TC4鈦合金選取單一氟化物NaF,Na2SiF6,YbF3為活性劑進行活性焊接試驗,采用5 mm單激光焊試驗分析其對焊縫熔深、熔寬及等離子形態(tài)分析。試驗結(jié)果表明,單激光焊試驗中所選活性劑對焊縫熔寬和熔深影響各不相同,但均能減小熔寬和增加熔深,其中YbF3效果最好;涂敷活性劑之后有效地降低了焊接等離子體的電子密度。

電子束掃描線圈高速驅(qū)動器研制/楊波,等.焊接,2020(11):5-10.

針對電子束高速偏轉(zhuǎn)掃描的需要,研制了一種用于驅(qū)動電子束掃描線圈的高速驅(qū)動器。具體為通過降壓、補償、差分輸入的方式設(shè)計驅(qū)動器輸入級電路,提高電路對高速信號的響應(yīng)及處理速度;通過射極跟隨方式設(shè)計電流閉環(huán)調(diào)節(jié)電路,提高電路的閉環(huán)調(diào)節(jié)速度及穩(wěn)定性;通過Cadence仿真軟件對主回路結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化。根據(jù)上述結(jié)果,研制出了電子束掃描線圈高速驅(qū)動器,并對其進行測試。結(jié)果表明,其驅(qū)動感性負載時,輸出電流可高速閉環(huán)響應(yīng)任意輸入信號,工作頻率達100 kHz,最大驅(qū)動電流±2 A。

T2紫銅/304不銹鋼激光釬焊接頭組織及性能/盧貴鵬,等.焊接,2020(12):16-19.

采用銅錳鎳釬料,使用激光焊機對T2紫銅和304不銹鋼進行了激光釬焊。通過掃描電子顯微鏡、拉伸試驗機測試分析了搭接形式下的釬縫宏觀形貌、焊接接頭力學(xué)性能及釬料元素的擴散情況。結(jié)果表明,在紫銅/不銹鋼的激光釬焊時,焊接電流對釬縫成形的影響最大、脈沖頻率次之、脈沖寬度的影響最小,對應(yīng)的正交試驗極差分別為17.35,15.66,7.91;釬料與母材發(fā)生良好的擴散并形成固溶體;釬縫中Fe,Cr元素擴散明顯并存在條塊狀銅基固溶體,在最優(yōu)的焊接工藝參數(shù)下,釬焊接頭的抗剪強度達到35.75 MPa。