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高功率光纤激光非熔透焊接5A06铝合金

陈根余 黎长邹 周聪 张焱 夏海龙

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高功率光纤激光非熔透焊接5A06铝合金

    作者简介: 陈根余(1965-),男,博士,教授,主要研究方向为激光技术及其数字化加工装备、汽车车身激光制造技术、激光微细加工技术。E-mail:hdgychen@163.com.
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51175165);湖南省自然科学基金资助项目(14JJ3057)

  • 中图分类号: TG456.7

Partial penetration welding of 5A06 aluminum alloy with high power fiber laser

  • CLC number: TG456.7

  • 摘要: 为了解决高功率光纤激光非熔透焊接5A06铝合金过程中,焊接熔深的控制、合金元素的烧损、焊缝表面质量的改善等方面难以兼顾的问题,采用固定激光功率和正面焊接保护气的方法,通过改变单一焊接参量,研究了焊接速率、离焦量、搭接板间间隙的变化对焊缝表面质量的影响,并对焊缝内部镁元素的分布规律进行了理论分析和实验验证。结果表明,焊缝的硬度与镁元素的分布相一致;由于熔合线附近晶粒细化和母材镁元素扩散的共同作用,使熔合线附近的硬度高于其它部位;优化参量后的非熔透激光焊接头强度大于电弧铆焊接头,间隙为0.2mm的时候,激光焊接头强度最大,为母材抗拉强度的68.1%。这一结果对指导工业中的铝合金非熔透激光焊接是有帮助的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-17
  • 录用日期:  2015-01-28
  • 刊出日期:  2016-01-25

高功率光纤激光非熔透焊接5A06铝合金

    作者简介: 陈根余(1965-),男,博士,教授,主要研究方向为激光技术及其数字化加工装备、汽车车身激光制造技术、激光微细加工技术。E-mail:hdgychen@163.com
  • 1. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082;
  • 2. 湖南大学激光研究所, 长沙 410082
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51175165);湖南省自然科学基金资助项目(14JJ3057)

摘要: 为了解决高功率光纤激光非熔透焊接5A06铝合金过程中,焊接熔深的控制、合金元素的烧损、焊缝表面质量的改善等方面难以兼顾的问题,采用固定激光功率和正面焊接保护气的方法,通过改变单一焊接参量,研究了焊接速率、离焦量、搭接板间间隙的变化对焊缝表面质量的影响,并对焊缝内部镁元素的分布规律进行了理论分析和实验验证。结果表明,焊缝的硬度与镁元素的分布相一致;由于熔合线附近晶粒细化和母材镁元素扩散的共同作用,使熔合线附近的硬度高于其它部位;优化参量后的非熔透激光焊接头强度大于电弧铆焊接头,间隙为0.2mm的时候,激光焊接头强度最大,为母材抗拉强度的68.1%。这一结果对指导工业中的铝合金非熔透激光焊接是有帮助的。

English Abstract

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