张林杰
,
张建勋
,
王蕊
,
巩水利
稀有金属材料与工程
为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程.结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的"梯"形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的"钉"形焊缝.
关键词:
侧吹保护气
,
CO2激光焊接
,
CCD高速摄影
,
焊缝成形
张林杰
,
张建勋
,
王蕊
,
巩水利
稀有金属材料与工程
为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程.结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的"梯"形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的"钉"形焊缝.
关键词:
侧吹保护气
,
CO2激光焊接
,
CCD高速摄影
,
焊缝成形
张贵锋
,
郭洋
,
张林杰
,
张建勋
中国有色金属学报
为表征降熔元素Zn在铝基复合材料钎焊中的扩散行为及其对去膜效果的影响,并改善Zn基钎料的润湿性(添加活性元素Li),用坐滴法在520℃、10～30 min、5 L/min流动Ar保护条件下测试纯Zn、Zn-5Al二元共晶、自制Zn-6Al-1Li三元共晶、自制Zn-2 1Al-3Li三元包共晶共4种钎料对SiCp/ZL101铝基复合材料的润湿性.结果表明:对于无Li的Zn基钎料,随保温时间的延长,Zn仅在局部范围可沿晶界扩散入Al基体,出现晶界液化甚至溶蚀,但难以出现晶粒液化,钎料/母材界面间隙依然难以消除；对于含Li活性钎料,Li的适度添加(约3％,质量分数)使得Zn的渗入在整个界面趋于均匀分布,消除了局部溶蚀与界面空隙,对润湿性有良好改善效果；Zn的渗入引起大量尺寸约为10μm的(Si)块在界面析出.
关键词:
铝基复合材料
,
无钎剂钎焊
,
自钎剂钎料
,
晶界渗透
,
溶蚀
,
膜下溶解
刘川
,
张建勋
,
张林杰
材料热处理学报
焊接温度场数值模拟准确性是焊接应力变形数值的前提.二维模型由于其计算效率高是焊接过程有限元数值模拟的常用模型.然而,三维热源转变为施加在二维平面上的热源需要进行修正.本文提出基于焊缝几何形状的用于二维焊接温度场模拟的热源模型,根据焊缝几何形状来计算热源作用体积,并考虑了焊接移动热源对二维平面的作用,采用高斯分布函数来表征热源在时间上的变化.采用该热源模型对不锈钢板多道对接焊和p91管对接焊的温度场模拟,模拟结果和试验结果符合较好.
关键词:
焊接
,
有限元
,
温度模拟
,
热源模型
,
焊缝
宁杰
,
张林杰
,
张兴军
稀有金属材料与工程
已有研究表明在镁合金、铝合金及铜合金等高反射率材料激光焊接中,通过采用适当的功率调制措施可以增大熔深、减少飞溅和气孔等缺陷.本研究对这一现象背后的物理机制进行了初步探索.基于三元二次正交回归试验设计,进行了AZ31镁合金的正弦调制激光焊试验.获得了平均功率(PA)、调制振幅(A)和调制频率(F)对焊缝横截面面积(AFZ)的影响规律.结果表明:PA较小时功率调制措施可以显著改善焊接过程能量耦合效率,随着PA的增大功率调制的促进作用减弱甚至消失;PA较小时“小振幅+高频率”和“大振幅+低频率”的2种条件都可以增大焊缝AFZ.获得并比较了频率8 Hz正弦调制焊接在“不锈钢(反射率约60％)+镁合金(反射率约80％)”双金属试板中形成的焊缝纵截面形貌.发现功率从瞬时最大值开始减小时,低反射率材料2205中的熔深马上开始同步减小,而高反射率材料AZ31中熔深开始减小的时刻则滞后了0.036 s(约占一个正弦周期的30％).分析认为,高反射率材料激光焊过程中利用大于AP的瞬时功率峰值形成大深宽比小孔后会使激光在小孔内反射次数增加,因此在激光瞬时功率下降的过程中也可以使大深宽比小孔继续维持大约三分之一个正弦周期.大深宽比小孔能够形成并且在较长时间内维持存在是调制措施能够改善高反射率材料激光焊能量耦合效率的关键所在.
关键词:
激光焊
,
功率调制
,
AZ31镁合金
,
能量耦合效率
,
正交回归试验设计
