- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
过滤筛选
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 激光焊接
- 微观结构
- 激光熔覆
- 激光束焊接
- 力学性能
- 增材制造
- 光纤激光焊接
- 拉伸性能
- 数值模拟
- 微观组织
- 材料科学与工程
- 机械工程
- 机械电子工程
- 复合材料与工程
- 光电信息科学与工程
- 焊接技术与工程
- 新能源科学与工程
- 金属材料工程
- 智能制造工程
- Harbin Institute of Technology
- Huazhong University of Science and Technology
- Xi’an Jiaotong University
- Shanghai Jiao Tong University
- Fujian University of Technology
- Shanghai University of Engineering Science
- Beijing University of Technology
- Southwest Jiaotong University
- Hunan University
- Chinese Academy of Sciences
-
激光焊接TRIP 750钢板的可焊性与力学性能
摘要： 形变诱导塑性钢已在汽车和航空航天工业中得到开发并广泛应用。这类钢因具有贝氏体关联的先共析铁素体和显著残余奥氏体含量的复杂微观结构，展现出与高成形性相关的延展性和机械强度。其焊接性受限于合金元素含量过高——成分中的高合金含量会使热循环改变精心设计的微观结构，进而导致焊接接头力学性能不理想。激光焊接具有相对较低的热输入，因此可获得较窄的热影响区。目前已知文献尚未明确报道TRIP钢激光焊接后熔合区与热影响区的微观结构特征及其力学行为。本研究旨在通过单轴拉伸和Erichsen成形试验，表征激光焊接TRIP钢的微观结构与力学行为。采用不同激光焊接工艺参数对TRIP 750钢板试样进行焊接，分析其对材料微观结构、硬度和机械强度的影响。经初步试验确定最佳工艺参数为：激光功率900W，焊接速度50mm/s。在此条件下，熔合区几乎完全为马氏体组织，热影响区则为铁素体与马氏体的混合组织。有限元分析证实了马氏体相变过程——当材料达到马氏体开始温度时，其冷却速率达4200°C/s。熔合区平均硬度为530HV，热影响区为550HV，而母材硬度为270HV。力学性能方面，焊接试样的抗拉强度达740MPa，均匀变形阶段的延伸率达22%。焊接板材的Erichsen指数在48.5kN载荷下达到15mm，与未焊接母材相当。无论是单轴拉伸试验还是Erichsen试验，断裂均发生在远离焊缝的母材区域，表明焊接构件具有良好的韧性。
关键词： 相变诱发塑性钢、微观组织、硬度、拉伸试验、埃里克森试验、激光焊接
更新于2025-09-23 15:21:01
-
Al-Si涂层热冲压钢焊后热处理过程中δ铁素体演变及激光熔合区性能研究
摘要： 铝硅涂层热冲压钢（PHS）的激光焊接仍面临挑战，这源于熔合区中γ-铁素体的形成。然而，关于焊后热处理（PWHT）过程中γ-铁素体演变规律尚不明确。本研究采用光纤激光焊接铝硅涂层PHS，随后在不同温度（650℃、950℃和1050℃）下进行热处理，并通过原位观察研究组织演变，同时分析了焊接接头的力学性能与成形性。结果表明：无论何种温度下，γ-铁素体在PWHT过程中均未发生相变，但晶界出现平整化与移动现象。PWHT后残留的粗大γ-铁素体是导致焊接接头抗拉强度与成形性下降的主因，其界面易萌生裂纹并最终形成局部脆性断裂区。该研究成果为不去除铝硅涂层的PHS激光焊接性能提升提供了新的理论依据。
关键词： 激光焊接、焊后热处理、铝硅涂层、压淬钢I-铁素体
更新于2025-09-23 15:21:01
-
铝/铜激光填充钎焊接头显微组织与性能研究
摘要： 采用IPG-YLS-4000光纤激光器焊接T2铜板与LY16铝合金板，以Zn-10%Al药芯焊丝作为填充材料，通过SEM和EDS对焊缝接头组织进行观察分析，并研究了激光功率、焊接速度及线能量对焊缝接头力学性能的影响。结果表明：接头主要分为铜侧钎焊区、焊缝中心区和铝侧熔焊区。其中铜侧钎焊区存在两层由金属间化合物（IMC）组成的界面反应层，第一层为条带状CuZn化合物，第二层为羽状Al2Cu相；焊缝中心区主要由块状α-Al相和枝晶状β-Zn相组成。随着激光功率、焊接速度及线能量的增加，接头抗拉强度先升高后降低，IMC层厚度随线能量增加呈线性增长。最佳工艺参数为：激光功率2200W、焊接速度0.9m/min、线能量1446.67J/cm时，IMC层厚度为10.11μm，抗拉强度达到最大值252.6MPa。
关键词： 金属间化合物，铝/铜激光焊接，微观结构，力学性能，Zn-10%Al药芯焊丝
更新于2025-09-23 15:21:01
-
20千瓦激光焊接技术应用于国际热核聚变实验堆校正线圈外壳焊接
摘要： 国际热核聚变实验堆校正线圈外壳采用高强度、高韧性的重型厚壁奥氏体不锈钢316LN制造。底部与顶部校正线圈(BTCC)外壳尺寸为2.5×7平方米，横截面239.8×146.7毫米；侧部校正线圈外壳尺寸为7.2×7.6平方米，横截面147.8×168毫米，这些外壳将在绕组包插入后进行封口焊接。20毫米的焊接深度、数十米的焊接长度、严格的焊接要求、大型尺寸及复杂构型为封口焊接带来巨大挑战。选用20千瓦高功率激光焊接作为主要焊接方法，因其具有潜在焊接变形控制优势及优异的穿透能力与抗裂性能。研发的焊接参数可覆盖0至0.5毫米装配间隙并保持良好焊接质量。专门设计测试试板进行焊接工艺评定，通过弯曲、拉伸和冲击等试验验证接头性能。最终完成全尺寸BTCC外壳焊接，超声检测确认绝大多数焊缝符合质量要求。实测温度低于250°C表明焊接热影响不会损害内部绕组包。内表面尺寸偏差小于4毫米，满足BTCC外壳±2毫米的公差要求。
关键词： 奥氏体不锈钢、国际热核聚变实验堆（ITER）、焊接变形、裂纹、20千瓦激光焊接
更新于2025-09-23 15:21:01
-
激光焊接装甲钢板的防护能力
摘要： 尽管塑料和复合材料在车辆防护装甲领域得到了广泛应用，但装甲钢仍是被普遍且有效采用的材料。这一点在装甲车的基础装甲上尤为明显——其车身由焊接的装甲钢板制成。然而焊缝区域及热影响区属于防护能力下降的敏感部位。与焊条电弧焊、熔化极气体?；ず傅确椒ㄏ啾龋す夂附幽芟灾跣≌庑┟舾星虻姆段?。本文研究了硬度为500HB的装甲钢板焊接区的防护性能：首先通过制备多种连接方案并分析其显微组织与力学性能来选定最佳工艺参数；随后制作了由两块100mm×200mm钢板（总尺寸200mm×200mm）组成的焊接试样，其厚度设计确保测试弹丸在非焊接区域不会完全穿透；最后在焊缝位置及不同距离处进行射击测试，以验证该焊接方法下装甲钢的防护能力是否衰减及可能的影响范围。
关键词： 弹道测试，装甲钢，激光焊接，淬火回火钢
更新于2025-09-23 15:21:01
-
通过巧妙结合激光诱导热裂纹扩展与激光热熔技术实现夹层玻璃高效分离的研究
摘要： 夹层玻璃应用广泛，但切割工艺过于繁琐。本文首次巧妙结合激光诱导热裂纹扩展与激光热熔技术，提出一种新型激光复合分离方法，实现夹层玻璃一次性分离，并将切割流程从五步简化为两步。该方法产生三个激光焦点，每个焦点分别作用于夹层玻璃的一层，通过玻璃层的激光诱导热裂纹扩展与PVB层的激光热熔分离复合机制，完成整片夹层玻璃的分离。实验成功采用该激光复合分离技术对5+0.38+5mm厚度的夹层玻璃进行加工，分离侧壁极为光滑（玻璃层粗糙度达10.24纳米），且无崩边、微裂纹或亚表面损伤等缺陷。研究同时建立了数学模型分析分离机理。
关键词： 激光熔化、数值模拟、激光诱导热裂纹扩展、激光分离、夹层玻璃
更新于2025-09-23 15:21:01
-
采用光纤激光热处理的AISI 4340钢圆柱试样力学行为分析
摘要： 本文描述了一种通过3千瓦光纤激光源对AISI 4340钢圆柱形工件进行热处理来分析和改善其机械性能的方法。近年来获得的研究和专业知识表明，通过热处理改善AISI 4340钢的机械性能可显著减小设计尺寸，从而优化产品的最终重量。了解激光热处理对机械性能和疲劳寿命的影响可实现设计尺寸的大幅优化。本研究探究了激光热处理参数的控制效应，以优化直径为9.00毫米校准段的AISI 4340钢圆柱标准试样的机械性能。通过实验与数值建模指导硬化层深度控制及其均匀化。采用拉伸试验、疲劳试验（滞后环）、显微硬度、光学显微镜和扫描电子显微镜测量来评估实验设计的每种工况。结果表明，与未硬化样品相比，激光热处理使疲劳耐久性提高超过20%。此外，通过神经网络预测模型和严格的方差分析表明，机械性能数值与激光硬化输入参数直接吻合。
关键词： 光纤激光器、疲劳耐久性、AISI 4340钢、机械性能、热处理
更新于2025-09-23 15:21:01
-
激光表面处理对AlMg5铝合金显微组织、耐磨性及硬度的影响
摘要： 轻金属合金因其低密度、高耐腐蚀性等独特性能，在各类技术应用中日益广泛，其中汽车工业是最重要的应用领域之一。汽车制造主要采用铝合金，材料的比强度是关键考量因素。但相对较低的力学性能限制了其在需要高表面硬度和耐磨性部件中的应用。传统铝合金热处理仅能在有限范围内改善基体材料性能。尽管如此，过去二十年间激光表面处理技术取得了显著进展。激光束处理可将多种合金元素引入铝合金表层，通过大量金属间相的析出，显著提升硬度和耐磨性。本研究旨在利用高功率光纤激光器（HPFL）改性铝合金表层——在AlMg5合金表面引入钛铁混合粉末（质量比90/10）。维氏硬度测试和摩擦学试验表明，所得改性层整体力学性能显著提升。光学金相与扫描电镜研究揭示了初生析出相的碎化现象，以及富含钛铝元素的大量金属间相的形成。
关键词： 铝合金，激光处理，能谱分析，摩擦学性能，高功率光纤激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
-
厚HSLA钢激光-电弧复合焊接中填充金属分布与加工稳定性
摘要： 高功率激光束焊接形成的焊缝具有深而窄的几何特征。通过电弧源添加填充焊丝形成激光-电弧复合焊接（LAHW）工艺，对获得所需力学性能至关重要。由于熔化焊丝向焊缝根部输送能力较弱，其在整个焊缝深度方向的分布情况备受关注。准确识别填充金属分布具有很大挑战性。金属粉芯焊丝能提供高密度的非金属夹杂物（NMIs），这对针状铁素体形核非常重要。基于焊缝中非金属夹杂物的统计特征可以准确判断填充金属分布情况。本研究发现填充金属含量向根部呈线性递减趋势，焊缝上部填充金属聚集明显，在45-55%深度处出现陡降且纵向剖面呈现波浪状分布。纵向方向观察到显著硬度变化，根部硬度值可达>300HV。根据先共析奥氏体晶粒形貌分析，75%深度处因熔池流动不稳定湍流产生了大量气孔。工艺参数的精细平衡对保证工艺稳定性和填充金属分布均匀性具有重要作用。
关键词： 填充金属分布、微观组织、厚钢板、非金属夹杂物、高强度钢、力学性能、激光-电弧复合焊接
更新于2025-09-23 15:19:57
-
光纤激光深熔焊接过程中羽流波动与小孔动力学之间的相关性
摘要： 为揭示光纤激光深熔焊接过程中羽流的波动机制，采用多成像法同步观测了羽流与小孔的动态行为。结果表明：羽流波动周期与激光诱导蒸气沿小孔前壁（KFW）向下运动的周期一致；当激光诱导蒸气接近小孔出口时羽流倾角最大，随着蒸气向小孔前壁底部移动，羽流倾角逐渐减小。羽流波动与KFW上激光诱导蒸气动力的关联性不受焊接速度、激光功率及焦距等参数影响。进一步分析表明，激光光斑在小孔前壁上的周期性钻削行为是导致羽流周期性波动的主要原因。
关键词： KFW、羽流、光纤激光焊接、激光诱导蒸汽、波动
更新于2025-09-23 15:19:57