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高强钢双光束填丝多层焊的焊缝组织特征

中国激光 2010年第5期37卷 1361-1367页

作者：尹杰李俐群陶汪张新戈哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

采用双光束激光辅助热丝工艺实现了16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢的可靠连接,接头强度高于母材。在此基础上,重点研究了激光焊缝原始组织、激光二次重熔、经历热处理后的焊缝不同区域的组织变化规律。结果表明,双光束激光填丝焊的焊... 详细信息

采用双光束激光辅助热丝工艺实现了16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢的可靠连接,接头强度高于母材。在此基础上,重点研究了激光焊缝原始组织、激光二次重熔、经历热处理后的焊缝不同区域的组织变化规律。结果表明,双光束激光填丝焊的焊缝组织主要为贝氏体和针状铁素体,经历重熔与热处理后的焊缝组织发生明显细化,且经过热处理后的组织具有类似母材热影响区的分布规律,变化明显,主要为贝氏体正火组织和回火组织,且内层焊缝中的针状铁素体含量明显多于末层焊缝。同时在焊缝中存在大量的相互平行且紧密排列的铁素体束,有利于提高焊缝强韧性。

关键词：激光技术高强钢双光束激光填丝多层焊微观组织

焊点排布方式对激光点焊-胶接复合接头断裂过程的影响

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中国激光 2013年第10期40卷 83-90页

作者：马轶男陶汪陈彦宾王铭茂哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学国防科技热加工重点实验室黑龙江哈尔滨150001

以J-11为填充胶粘剂,采用CO2脉冲激光对低碳钢Q195进行了激光点焊-胶接复合连接试验。对不同焊点排布情况下复合接头的断裂过程进行了研究。结果表明,当只有1个焊点时,复合接头在拉剪载荷作用下,复合接头两端的胶接部分首先开裂,焊点部... 详细信息

以J-11为填充胶粘剂,采用CO2脉冲激光对低碳钢Q195进行了激光点焊-胶接复合连接试验。对不同焊点排布情况下复合接头的断裂过程进行了研究。结果表明,当只有1个焊点时,复合接头在拉剪载荷作用下,复合接头两端的胶接部分首先开裂,焊点部分最后断裂;当焊点排布方向与受力方向一致时,复合接头内焊点外侧的胶层首先开裂,然后是焊点之间的胶层发生断裂,最后是焊点部分开裂;当焊点排布方向与受力方向垂直时,复合接头内的胶接部分先开裂,焊点部分随后断裂。另外,采用有限元方法对不同焊点排布方式的复合接头受一定拉剪力时,接头内的应力分布情况进行分析,解释焊点排布方式带来的影响,分析结果与试验结果相吻合。

关键词：激光技术激光点焊-胶接复合焊点排布断裂过程有限元模拟应力分布

高体积分数SiC_p/2024Al基复合材料添加Ti-6Al-4V中间层激光焊接特性

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中国激光 2012年第1期39卷 104-108页

作者：陶汪李俐群王亚松王扬哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料由于大量增强相颗粒的存在,在熔化焊接过程中Al基体极易与SiC颗粒反应,生成Al4C3金属间化合物,严重降低焊缝的力学性能。以Ti-6Al-4V金属薄片作为中间层填充材料,采用氩气作为保护气体,对SiC体积分数为... 详细信息

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料由于大量增强相颗粒的存在,在熔化焊接过程中Al基体极易与SiC颗粒反应,生成Al4C3金属间化合物,严重降低焊缝的力学性能。以Ti-6Al-4V金属薄片作为中间层填充材料,采用氩气作为保护气体,对SiC体积分数为45%的SiCp/Al基复合材料进行激光焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接特性。结果表明,填充钛合金材料进行CO2激光焊接时接头组织致密,结合较好,在焊缝组织中获得了以Ti3Al为基体、Ti5Si3和TiC等反应产物为增强相的焊缝组织,所获得的最高抗拉强度为母材的50%左右。

关键词：激光技术激光焊接铝基复合材料原位反应抗拉强度

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厚板高强钢激光填丝多层焊工艺

中国激光 2009年第5期36卷 1251-1255页

作者：李俐群陶汪朱先亮哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

以16mm厚低合金高强钢11CrNi3MnMoV为实验材料。研究了不同能量输入模式下厚板激光填丝多层焊的焊接工艺特性。设计了窄间隙坡品形式,实现了双光束激光填丝的单道多层焊。通过对比单,双光束填丝焊的焊缝成形特征,确定气孔、未熔合为高... 详细信息

以16mm厚低合金高强钢11CrNi3MnMoV为实验材料。研究了不同能量输入模式下厚板激光填丝多层焊的焊接工艺特性。设计了窄间隙坡品形式,实现了双光束激光填丝的单道多层焊。通过对比单,双光束填丝焊的焊缝成形特征,确定气孔、未熔合为高强钢厚板激光多层焊的主要缺陷,双光束可有效提高焊接稳定性、降低焊缝气孔,同时明显提高焊丝对中性能;辅助层间保温与热丝技术可有效解决末熔俣与层间束腰过小问题。双光束热丝焊的接头抗拉强度可达母材97%以上,为填丝多层焊的优选工艺。焊缝断口呈现为韧窝型剪切断裂。

关键词：激光技术激光多层焊厚板高强钢双光束窄间隙热丝

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LF6铝合金激光填丝点焊工艺研究

中国激光 2013年第11期40卷 112-119页

作者：陶汪马轶男陈彦宾任跃冲哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对铝合金激光点焊容易出现的问题,自建了一套精确控制送丝系统,分析铝合金激光填丝点焊的可行性,并且研究了送丝角度、延迟时间、送丝量等送丝参数的影响。研究结果表明,激光填丝点焊可以明显地改善铝合金激光点焊过程中容易出现的缺... 详细信息

针对铝合金激光点焊容易出现的问题,自建了一套精确控制送丝系统,分析铝合金激光填丝点焊的可行性,并且研究了送丝角度、延迟时间、送丝量等送丝参数的影响。研究结果表明,激光填丝点焊可以明显地改善铝合金激光点焊过程中容易出现的缺陷;送丝角度是焊丝熔化后能否稳定进入熔池的关键因素,送丝角为30°左右时,熔化焊丝进入熔池最为稳定;延迟时间过短,熔池尺寸过小时送进焊丝,易造成焊丝在试件上表面的堆积;而送丝量与焊点表面下塌的改善效果相关。

关键词：激光技术激光填丝点焊铝合金缺陷送丝角度延迟时间送丝量

高温合金/不锈钢异种材料T型接头激光穿透焊工艺研究

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中国激光 2012年第10期39卷 40-46页

作者：冯威琦张云丰陶汪李俐群哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对飞行器发动机水冷壁结构,进行了GH3128/06Cr19Ni10异种材料T型接头激光穿透焊试验,主要研究了焊接参数对焊缝成形和焊接裂纹的影响规律,分析了焊接裂纹形成原因,得到了较合理的焊接工艺区间。结果表明,对于GH3128/06Cr19Ni10异种材... 详细信息

针对飞行器发动机水冷壁结构,进行了GH3128/06Cr19Ni10异种材料T型接头激光穿透焊试验,主要研究了焊接参数对焊缝成形和焊接裂纹的影响规律,分析了焊接裂纹形成原因,得到了较合理的焊接工艺区间。结果表明,对于GH3128/06Cr19Ni10异种材料T型接头激光穿透焊,连续焊比脉冲焊更易实现稳定焊接,获得良好焊缝成形。焊接裂纹是接头主要缺陷裂纹都在高温合金一侧产生,控制激光功率、保证对中可降低裂纹产生概率。焊接接头的另一种缺陷是表面下塌,保证间隙小于0.2mm可抑制下塌缺陷的产生。对由41条焊缝组成的模拟件进行了10MPa,5min水压测试,每条焊缝都满足要求。

关键词：激光技术高温合金不锈钢激光穿透焊裂纹

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基于人工神经网络的激光点焊焊点形态预测

机械工程学报 2009年第11期45卷 300-305页

作者：陶汪李俐群陈彦宾吴林杜春凯哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨150001

建立适用于激光点焊焊点形态预测的人工神经网络模型,以点焊过程中的三个主要工艺参数(激光功率、点焊时间和离焦量)作为模型输入,输出为焊点表面、熔合面、背面直径以及熔深和横截面面积五个焊点形态参数。在此基础上,建立焊点形态模型... 详细信息

建立适用于激光点焊焊点形态预测的人工神经网络模型,以点焊过程中的三个主要工艺参数(激光功率、点焊时间和离焦量)作为模型输入,输出为焊点表面、熔合面、背面直径以及熔深和横截面面积五个焊点形态参数。在此基础上,建立焊点形态模型,模型输入为神经网络的预测结果,输出为焊点形态。所建立的神经网络预测模型和焊点形态模型结合之后,可以实现激光点焊焊点的形态预测。网络测试结果显示实际值与网络预测值之间的RMS误差为0.1左右,模型输出的预测焊点形态与实际焊点形态之间较为吻合。根据模型的仿真结果,进一步研究点焊参数对焊点尺寸和形态的影响规律。结果表明未熔透焊点形态为Y形,而熔透焊点则存在多种形态,形态之间的转变主要受激光功率的影响。

关键词：激光点焊神经网络焊点形态参数形态模型

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铝合金双光束焊接特性研究

中国激光 2008年第11期35卷 1783-1788页

作者：李俐群陈彦宾陶汪哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

采用双束CO2激光进行了铝合金双光束焊接工艺试验,研究了双光束并行与串行排列两种模式焊接时的焊缝成形、气孔含量及接头强度等焊接特性,同时分别从同轴、旁轴两个方向监测了双光束焊接过程中熔池表面形态与等离子体特征,并与传统单束... 详细信息

采用双束CO2激光进行了铝合金双光束焊接工艺试验,研究了双光束并行与串行排列两种模式焊接时的焊缝成形、气孔含量及接头强度等焊接特性,同时分别从同轴、旁轴两个方向监测了双光束焊接过程中熔池表面形态与等离子体特征,并与传统单束激光焊进行了对比分析。试验结果证明,双光束焊接过程等离子体更加稳定,尺寸也更小,因而获得了很好的焊缝成形与接头性能。相比而言,双光束并行焊接获得的焊缝性能更优,但会一定程度降低焊接熔深。

关键词：激光技术激光焊接双光束铝合金

CFRP表面激光熔覆TC4+AlSi10Mg复合涂层的组织与性能

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焊接学报 2020年第5期41卷 30-35,I0002页

作者：陶汪苏轩陈曦陈彦宾哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

采用激光熔覆技术在碳纤维增强热塑性塑料(carbon fiber reinforced thermoplastics,CFRP)表面成功地制备了TC4+AlSi10Mg复合涂层.通过扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了TC4+AlSi10Mg复合涂层与CFRP基体连接的界面层微观结构、元素成分... 详细信息

采用激光熔覆技术在碳纤维增强热塑性塑料(carbon fiber reinforced thermoplastics,CFRP)表面成功地制备了TC4+AlSi10Mg复合涂层.通过扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了TC4+AlSi10Mg复合涂层与CFRP基体连接的界面层微观结构、元素成分分布及相组成.采用纳米压痕仪对复合涂层到基材的硬度变化规律进行测试.结果表明,通过激光熔覆技术可以快速在CFRP材料表面形成连续的、均匀的TC4+AlSi10Mg复合涂层.TC4+AlSi10Mg复合粉末在激光作用下,受热熔化渗透到CFRP基体内部,形成良好的冶金结合,并在碳纤维-树脂-复合涂层之间形成连续的界面层.TC4+AlSi10Mg复合涂层与CFRP基体连接的界面层相成分为TiC,Ti3Al,TiS2和Ti3AlC相.CFRP基体的平均硬度为10.15 HV,涂层的最高硬度可达1914 HV.基于试验观察和理论分析,得出CFRP表面激光熔覆TC4+AlSi10Mg复合涂层主要的界面反应机理为Ti(s)+C(s)→TiC(s),Al(l)+3Ti(s)→Ti3Al(s).

关键词：激光熔覆 CFRP 显微组织连接机理