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被粘物挠度对激光处理胶接接头搭接剪切拉伸强度的影响
摘要： 激光表面处理被用作粘接前对粘接件的表面预处理方法，该方法显著改善了断裂模式（从混合断裂转变为内聚断裂），从而使铝合金AA7075和AA6022粘接接头的搭接剪切拉伸强度分别提高了27.5%和28.2%。然而，尽管两种接头均呈现内聚断裂模式，激光处理的AA7075接头强度仍比激光处理的AA6022接头高出约14%，这归因于激光处理的AA7075接头比AA6022接头具有更小的粘接件偏转。采用数字图像相关技术监测搭接剪切拉伸试验过程中激光处理AA7075和AA6022接头的偏转情况，并通过有限元模拟对粘接搭接剪切接头的应力进行分析。研究发现，在峰值拉伸载荷下，激光处理的AA6022接头偏转角达到6.1°，比激光处理的AA7075接头（即3.6°）大~69%，从而导致粘接区域边缘产生具有更高剥离应力（即约8 MPa）的混合应力状态，最终因粘接接头抗剥离能力低而引发过早断裂。此外，还研究了粘接件偏转减小对搭接剪切拉伸强度的影响，发现对于呈现内聚断裂模式的粘接接头，其搭接剪切拉伸强度随偏转角的减小呈线性增长。
关键词： 有限元应力分析（C），搭接剪切拉伸强度（C），激光表面处理（B），铝合金（B），被粘物挠度
更新于2025-09-12 10:27:22
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焊接角度对AA2219铝合金激光-电弧复合焊接头形貌及气孔的影响
摘要： 研究了焊接角度对AA2219铝合金激光-电弧复合焊接焊缝形貌及气孔特征的影响。上斜垂直焊(USVW)的焊接效果优于下斜垂直焊(DSVW)。通过高速摄像机观察焊接过程发现，当熔滴过渡位置距小孔2mm时焊接过程趋于稳定。通过分析作用于小孔的力及熔池特征可知，焊缝形貌与气孔特征与重力-激光夹角(β)相关，该夹角影响小孔稳定性及熔池特性。结果表明：随着β角增大，熔池流速加快，有利于减少气孔，这是因为焊接方向的重力加速了熔池流动；同时β角增大会提高小孔内静压与蒸汽压，从而增强小孔稳定性并降低气孔率。
关键词： 钥匙孔、焊缝形貌、气孔、铝合金、激光-电弧复合焊接
更新于2025-09-12 10:27:22
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2024铝合金的高能飞秒激光喷丸处理
摘要： 采用脉冲能量高达100毫焦的飞秒激光，研究广泛用于航空航天工业的2024铝合金激光喷丸处理的可行性。激光束直接照射未经处理的铝样品表面（空气中进行，未使用任何激光吸收?；ね坎慊虻壤胱犹逶际该鞲哺遣悖?。研究了脉冲能量、脉冲持续时间和光斑尺寸对喷丸效果的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察激光喷丸样品的表面形貌，采用维氏硬度计测定表面显微硬度，利用X射线衍射法测量表面及选定深度处的残余应力。研究发现：该材料经飞秒激光处理后可在超过100微米深度引入压应力，但表面应力状态未发生显著改变。
关键词： 残余应力、铝合金、硬度、飞秒激光、表面纹理、激光喷丸
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光束焊接中局部晶粒结构的调控以抑制中心线热裂纹的扩展
摘要： 焊缝晶粒的形貌和尺寸由凝固速率及凝固过程中的温度梯度决定。焊接过程中的热输入量和焊接速度直接影响这些参数。通过周期性调节激光功率、焊接速度和光束直径，实现了焊接过程中凝固条件的周期性变化，从而导致焊缝全长上晶粒结构类型的持续改变。对近边缘位置焊缝的金相分析显示，在晶粒结构局部变化处，中心线裂纹出现周期性中断。
关键词： 激光束焊接、晶粒结构、铝合金、热裂纹
更新于2025-09-12 10:27:22
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双相钢与铝合金脉冲激光焊接中的微观组织演变
摘要： 采用高功率二极管激光器以脉冲焊接模式实现了6061铝合金与双相钢(DP 600)的搭接连接。研究了激光参数(激光功率、扫描速度和脉冲持续时间)对传导焊接过程中微观组织演变的影响。DP 600与Al 6061合金热物理性能的显著差异导致焊缝界面区域形成脆性金属间化合物相。当激光功率为4 kW、扫描速度为5 mm/s、脉冲持续时间为10 ms时，所形成的金属间化合物相厚度减小至1-7 μm范围内。焊缝区气孔主要源于锌蒸汽在焊接过程中的滞留——因其沸点远低于DP 600和Al 6061合金。通过扫描电镜、X射线衍射对金属间化合物相进行微观结构表征，并采用能谱仪分析其相组成。显微硬度测试用于评估搭接接头的力学性能。由于存在硬脆的Fe2Al5和FeAl3金属间化合物相，在焊缝-铝界面区域观测到最高硬度值达461 HV。
关键词： 双相钢，金属间相，脉冲激光焊接，铝合金
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光金属沉积AA5087壁结构的显微组织与硬度演变
摘要： 与粉末基激光增材制造相比，基于丝材的激光金属沉积技术能够以极高的沉积速率制造结构件。但这一优势通常伴随着较高的能量输入，因而可能导致结构内部热量积聚。此外，随着结构高度增加，热传导条件也会发生变化，从而造成零件沿高度方向形成不均匀的微观组织。本研究探讨了激光金属沉积AA5087铝合金壁板结构的微观组织演变与硬度特性，为此分析了两种采用不同沉积速率优化参数处理的试样。
关键词： 铝合金，微观结构，激光增材制造，显微硬度，激光金属沉积
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于激光增材制造的铝基复合材料
摘要： 基于激光熔覆的3D激光金属沉积（LMD）技术是增材制造领域已成熟的技术手段。该激光熔覆工艺同样适用于制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料。激光加工特有的高冷却速率能有效抑制粗大硅颗粒的形成——这是传统铸造等工艺制备原位自生铝硅复合材料的主要缺陷，此类粗大颗?；嵯灾档筒牧狭ρ阅堋Ｎ⒊叨萀MD工艺特有的极端非平衡凝固条件可实现组织进一步细化并提升力学性能。本文通过精细结构X射线分析研究了不同参数条件下微LMD工艺制备的原位自生铝硅复合材料，系统描述了其组织与相构成，并探讨了熔覆参数对铝硅复合材料组织的影响规律。
关键词： MMC（金属基复合材料）、铝基复合材料、激光微熔覆、薄壁零件、精细结构、增材制造、铝合金、X射线分析、薄壁
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光-CMT与等离子-CMT复合焊接AA6082-T6铝合金对接接头焊接特性对比研究
摘要： 激光-CMT（冷金属过渡）与等离子-CMT混合焊接是高速列车制造行业中铝合金接头传统熔化极惰性气体保护焊（MIG）的两种极具前景的替代连接技术。本研究对比分析了两种焊接方法对接接头的焊缝成形、显微组织、显微硬度及力学性能。结果表明：激光-CMT与等离子-CMT焊缝整体质量良好，其中激光-CMT混合焊质量更优且所需热输入更低；激光-CMT混合焊部分熔化区宽度较等离子-CMT混合焊更窄。显微硬度测试显示热影响区存在两个明显软化区，激光-CMT混合焊各区域显微硬度值均低于等离子-CMT混合焊。激光-CMT混合焊接头抗拉强度高于等离子-CMT混合焊接头，分别可达母材的79.4%和73.7%。所有断裂均发生于软化区，呈现剪切角约45°的韧性剪切断裂。断口形貌表明激光-CMT混合焊接头呈现韧性断裂特征，而等离子-CMT混合焊接头兼具韧脆断裂特征。
关键词： 激光-CMT复合焊接、力学性能、铝合金、微观组织、等离子-CMT复合焊接
更新于2025-09-11 14:15:04
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热等静压对选区激光熔化制备的Al-10%Si-0.4%Mg合金的影响
摘要： 在本研究中，我们探究了热等静压（HIP）对选择性激光熔化（SLM）制备的Al-10%Si-0.4%Mg合金力学性能的影响，并分析了内部孔隙率对该合金力学性能的作用。HIP处理后，合金内部孔隙率降低，断裂延伸率（EL）显著提升，但0.2%屈服强度（PS）和抗拉强度（TS）较原始态明显下降——这源于HIP高温过程中发生的显微组织变化。原始态合金的PS和TS随内部孔隙率增加而降低，而HIP态合金的PS和TS不受孔隙率影响，但EL对孔隙率敏感：初始孔隙率越高，HIP态合金的EL越低，这是由于氧化皮导致HIP扩散结合不充分所致。因此，必须优化SLM制备铝合金时的激光照射参数。
关键词： 铝合金，选择性激光熔化（SLM），热等静压（HIP），增材制造（AM），内部孔隙率
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过激光闪光法热扩散率对铝合金中析出相进行原位研究
摘要： 本工作首次采用商用激光闪光分析仪(LFA)通过监测热扩散率，实现了铝合金中沉淀过程的原位监测。研究对LFA测量方法和数据处理进行了改进，使其能够适应0.001-1 K/s宽范围加热速率的连续加热实验。提出了LFA温度校准和热滞后修正方法。将铸造态Al-Mn0.5Mg0.5铝合金连续加热的LFA结果与原位差示扫描量热法(DSC)和非原位透射电镜结果进行对比。研究表明，结合原位LFA与DSC分析能显著提升对叠加反应（特别是含Mn分散相和含Mg-Si二次粒子的沉淀与溶解过程）的解析能力。
关键词： 差示扫描量热法，原位激光闪光法，热扩散率，铝合金，沉淀，激光闪光法热滞后校正
更新于2025-09-11 14:15:04