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第一篇論文摘要:CO_2激光+脈沖GMAW複合焊接等離子體行為及熔滴過渡控制研究

激光+脈沖GMAW複合焊(HLAW-P)可以獲得比激光焊更大的熔寬和比脈沖GMAW焊(GMAW-P)更大的熔深.但激光+脈沖GMAW複合焊在應用中存在兩個重要問題,即如何解決高速焊接過程中等離子體耦合的穩定性和熔滴過渡形式的一緻性.在CO2激光+脈沖GMAW複合焊接過程中,激光等離子體會改變焊絲的熔化特性及熔滴的受力,影響熔滴過渡模式及過程穩定性.為此解析該焊接過程熔滴的受熱及受力,優化控制熔滴過渡模式,為設計複合焊接過程專用焊機或離線參數數據庫确立理論基礎,建立CO2激光+脈沖GMAW複合焊“一脈一滴”的熔滴過渡控制模型是亟需解決的問題.此外,GMAW-P的電流輸出不斷地在峰值階段、過渡階段及基值階段周期性切換,在各種不同狀态交替變化中,等離子體的物理特征也随之發生了變化,所以了解不同狀态下電弧等離子體與激光等離子體的耦合機理,解析複合以後的傳質與傳熱過程,實現能量傳輸效率的提高也是CO2激光+脈沖GMAW複合焊研究的重要任務之一.本文搭建了同步LabVIEW電信号分析系統、高速攝影圖像采集分析系統、光譜分析系統,通過将大功率CO2激光與脈沖GMAW電弧進行複合,研究了CO2激光+脈沖GMAW複合焊等離子體的動态行為,熔滴過渡模式,電信号特征,等離子體空間溫度和電子密度變化規律.對CO2激光熱源與GMAW-P熱源在不同狀态、不同工藝條件下的耦合機理進行了深入研究,主要研究成果如下:1)基于傅裡葉變換算法提取了CO2激光+脈沖GMAW複合焊峰值時刻等離子體特征譜線的Stark展寬,基于Stark展寬理論計算了峰值時刻的電子密度,依據“LTE臨界電子密度判據”分析了CO2激光+脈沖GMAW複合焊峰值時刻等離子體的熱力學狀态,結果顯示,由于受焊絲端部金屬蒸汽和匙孔噴射金屬蒸汽的影響,CO2激光+脈沖GMAW複合焊接等離子體的臨界電子密度值降低,等離子體滿足局部熱力學平衡(LTE)條件.在滿足局部熱力學平衡的條件下,基于Boltzmann作圖法計算了CO2激光+脈沖GMAW複合焊接等離子體的空間溫度分布.2)研究了激光等離子體與脈沖GMAW等離子體的耦合機理.采用高速攝影系統觀察了co2激光+脈沖gmaw複合焊接不同階段等離子體形态變化規律,從等離子體内粒子數密度變化和粒子所受運動驅動力兩個方面分析了co2激光+脈沖gmaw複合焊等離子形态的動态變化行為.結果顯示,在脈沖gmaw電流從基值向峰值轉變階段,由于焊絲端部熔化金屬擴散産生大量的金屬蒸汽,導緻等離子體内粒子數密度急劇增大,此時電弧提供的電磁力和電場力較小,對粒子運動驅動力較弱,所以激光等離子體的高度在整個脈沖周期内最大,在峰值時刻,大電流産生很大的電磁力、電場力及電弧等離子流力,在電場力和電磁力作用下,電離的粒子會被推離匙孔,激光等離子體的高度在整個脈沖周期内最低,在過渡時刻及基值時刻,激光等離子體高度處于兩個狀态之間.在峰值時刻,等離子流效應(plasmajeteffect)決定了電弧等離子體的運動軌迹,電弧從焊絲端部指向工件,在過渡時刻及基值時刻,由于激光等離子體提供了大量自由電子,電荷流效應(electronnaturepatheffect)決定了電弧等離子體的運動軌迹,電弧等離子體會偏向激光等離子體.3)采用光譜分析系統對峰值時刻不同空間位置特征譜線強度分布進行了比較,研究結果顯示,電弧中心的fe和ar的特征譜線都要強于激光中心,兩區域fe譜線的強度差要大于ar譜線的強度差.4)基于stark展寬法計算了空間電子密度分布,基于boltzmann作圖法計算了空間溫度分布.基于beer-lambert吸收定律計算了激光能量的傳輸效率,結果發現,co2激光+脈沖gmaw複合焊接過程中的電子數密度是純激光的3倍左右,等離子體内電子密度和粒子數密度的增加,使得激光的傳輸效率從純激光焊的94.16%降低到了co2激光+脈沖gmaw複合焊的85.84%.5)建立了co2激光+脈沖gmaw複合焊熔滴受力模型,分析了作用于熔滴上不同力對熔滴過渡的影響.在co2激光+脈沖gmaw複合焊接過程中由于受匙孔噴射激光等離子體的影響,熔滴過渡會受到金屬蒸汽反作用力的阻礙.同時,激光等離子體會改變電弧等離子體的形态,使得電磁力的方向發生變化,産生阻礙熔滴過渡的分量.論文結合電弧等離子形态分析給出了一種co2激光+脈沖gmaw複合焊接過程中重新實現“一脈一滴”熔滴過渡的控制方法:為了在co2激光+脈沖gmaw複合焊接過程中獲取“一脈一滴”(odpp)的熔滴過渡模式,需要降低電壓以減小弧長,讓電弧形态在峰值時刻更加發散,增加電磁力沿焊絲軸向的分量,同時,需要增加峰值時間促進熔滴過渡.6)研究了不同熱源引導模式下的等離子體動态行為、熔滴過渡模式、熔池流動、空間溫度及電子密度分布形式的變化規律.研究結果發現,在電弧引導(Arc-leading)模式下電弧等離子體偏向激光匙孔的現象更加明顯,空間電子密度及溫度呈―雙峰‖分布,熔池形态呈―雙橢圓連接‖狀,在激光引導(Laser-leading)模式下電弧等離子體更加發散,在電弧中心區域的溫度和電子密度要略高于Arc-leading模式,且―雙峰‖分布趨勢不明顯,熔池形态呈整體―子彈頭‖狀.此外,Laser-leading模式較Arc-leading模式弧長更短,更容易實現熔滴過渡.對于在Arc-leading模式下為“一脈一滴”的脈沖參數,在Laser-leading模式下會出現“一脈多滴”的過渡現象.7)研究了不同氣體成分配比下的等離子體行為及熔滴過渡模式.研究結果發現,在CO2激光+脈沖GMAW複合焊中,随着保護氣體中He含量的增加電弧弧長會變短,峰值時刻的電弧電壓會下降而基值時刻的電弧電壓會增高,同時,He含量的增加會增加熔滴的形成時間,熔滴尺寸會變大,熔滴質心會出現滴偏離軸線的現象,熔滴容易飛離熔池,導緻焊接過程中飛濺量增加.8)在CO2激光+脈沖GMAW複合焊中,熱源間距、激光功率和焊接速度會影響等離子體動态行為及熔滴過渡模式.高功率激光和小熱源間距會導緻脈沖GMAW基值時刻電弧電壓降低,峰值時刻電弧電壓上升,激光等離子體會随着激光功率和熱源間距變化直接影響電弧的導電通道和熔滴受力,熱源間距的減小和激光功率的增加會導緻金屬蒸汽作用力增大,使得熔滴過渡時間延長,熔滴尺寸變大.

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第二篇摘要範文:高功率光纖激光和CO_2激光焊接熔化效率對比

采用IPG YLS-6000光纖激光器和Slab DC035CO2激光器,在近似相同的工藝條件下進行平闆掃描焊接,通過Olympus光學顯微鏡測量焊縫橫截面積,并計算熔化效率.結果表明:兩種激光器焊接的熔化效率均随焊接速度先增加後減小,但是光纖激光焊接熔化效率峰值所對應的焊接速度要遠遠高于CO2激光焊接.進一步分析表明兩種激光焊接熔化效率的差異與激光能量耦合的固有規律不同有關.因此,從焊接效率上考虑,光纖激光器更适合于高速焊接,而CO2激光器更适合于低速焊接.

第三篇co2焊接論文摘要:CO_2焊接超聲傳感焊縫自動跟蹤技術

将非接觸超聲傳感焊縫跟蹤技術引入到氣體保護焊中.因為保護氣體不同 ,超聲波信号的衰減也不同.通過試驗對Ar、CO2 ,和Ar +CO2 等氣體對超聲波信号的影響進行了研究.結果表明 ,Ar對超聲波信号衰減的影響比較小 ,而CO2 對超聲波信号衰減的影響比較大.不采取其它措施 ,超聲波傳感焊縫跟蹤系統在CO2 焊接中不能正常工作.根據理論分析 ,指出在CO2 中超聲波信号衰減的主要原因是“馳豫吸收”作用的影響.在CO2 超聲傳感焊縫跟蹤中消除馳豫吸收作用的影響是非常困難的.因此 ,提出了一些物理隔離方法 ,其中之一是采用“套筒 +軸流風機”的方法.它對于防止CO2氣體進入超聲波信号傳輸的空間是非常有效的.試驗結果表明 ,非接觸超聲傳感器可以應用于CO2 焊接的焊縫跟蹤中 ,所研制的CO2 焊接超聲傳感焊縫跟蹤系統能夠滿足實際焊接工程的需要

第四篇co2焊接論文摘要模闆:CO_2激光-MAG電弧複合焊接工藝參數對熔滴過渡特征和焊縫形貌的影響

以7.0 mm厚高強鋼闆為試驗材料,采用CO2激光-熔化極活性氣體保護焊(MAG)電弧複合焊接方法,研究了電弧能量、激光能量、光絲間距等參數對複合焊接熔滴過渡特征、工藝穩定性和焊縫形貌的影響.結果表明,CO2激光-MAG電弧複合焊接過程中,激光的加入,降低了激光匙孔附近等離子體通道的電阻,使電弧被吸引并壓縮至激光匙孔處,從而使電弧陰極斑點更加穩定.電弧能量決定熔滴過渡的模式,激光能量主要影響熔滴的過渡頻率.當電弧能量小于4 kW時,熔滴過渡模式為短路過渡和顆粒過渡或是二者的混合過渡,當電弧能量大于4.68 kW時,熔滴的過渡模式為射滴過渡.熔滴的過渡模式對獲得穩定的可重複焊接工藝至關重要,射滴過渡比短路過渡更有利于焊接過程的穩定.熱源間距保持在2~4 mm的範圍内,避免熔滴幹擾激光匙孔和熔池産生紊流.

第五篇co2焊接論文摘要怎麼寫:推拉絲短路過渡CO_2焊焊接系統及過程精密控制研究

現代制造業的發展對産品的最終質量和加工過程都提出了更高的要求,當前汽車、摩托車、集裝箱、家電等行業輕量化産品的推廣應用對高質量薄闆焊接技術的需求日漸增加.由于薄闆對熱量的敏感性強,焊接過程中在降低熱量輸入的同時還必須保證能量分布均勻一緻.針對薄闆焊接的這一特點,提出了一種基于推拉送絲方式的低飛濺、低能量、過程精密控制的推拉絲短路過渡CO2焊接法.其基本原理是:通過焊絲回抽時的機械力拉斷液橋強制熔滴過渡,精确控制短路後期電流利用電阻熱調節能量在焊絲與母材間的分配比例,一方面降低了焊接能量,減小了焊接飛濺,另一方面使熔滴過渡變得均勻而有規律,整個過程中能量分布可通過焊接參數的匹配實現精确控制.

基于以上思路,設計了以數字化焊接電源為平台、采用高性能交流伺服推拉送絲機構為核心的推拉絲短路過渡CO2焊焊接系統,并通過軟件控制的方式實現了上述低飛濺、低能量、過程精密控制的焊接方法.數字化焊接電源以運算速度快、精度高、數據處理能力強的數字信号處理器(TMS320F2812)結合邏輯處理功能強大的CPLD(EPM7128STC100)為控制核心,以軟件編程的方式實現了對複雜焊接過程的控制.推拉送絲部分采用高性能的運動控制卡(PMAC2 PC-104)對轉動慣量小、響應速度快的交流伺服電機進行控制實現了焊絲高頻率送進-回抽運動,同時采用緩沖器為橋梁将推拉絲部分和等速送絲部分有機的結合為一體,減小焊絲運動阻力,增加了送絲距離.通過接口電路實現了焊接電源與送絲系統的連接,保證了兩者可靠的協同工作.

結合推拉絲短路過渡CO2焊的特點設計了焊絲的運動曲線和電流、電壓波形控制方案,在短路期間采用電流控制而燃弧期間采用電壓控制,有效保證了弧長的自調節能力,提出了運動參數及焊接參數的選取原則,通過電流、電壓波形控制方案與焊絲運動相配合實現了穩定可靠的推拉絲短路過渡CO2焊焊接過程.分析了焊接過程中熔滴過渡的具体特點,短路初期焊絲減速送進保證了熔滴與熔池間的充分潤濕,避免了瞬時短路飛濺的發生,短路末期熔滴在較小的電流水平靠機械力拉斷液橋,消除了因過電流爆斷液橋時産生的飛濺.整個過程熔滴在焊絲送進-回抽的強制作用下均勻、柔順地過渡,實現了焊接過程的精确控制,同時通過電參數的配合可以對焊接過程中的能量分布進行精密控制.

針對焊接過程中焊絲與母材熔化的不同特點,利用等效短路電流Ies和等效燃弧電流Iea分析了電阻熱對焊接能量分配規律的影響,從而揭示了推拉絲短路過渡低熱輸入的機理:在送絲速度不變時,充分利用電阻熱對焊絲熔化的促進作用可以有效降低燃弧期間的電弧熱量,從而降低了焊接過程對母材的熱輸入.傳統短路過渡中增加幹伸長是通過增加電阻的方式增加電阻熱,而推拉絲短路過渡則是通過增加等效短路電流Ies的方式增加電阻熱的作用,兩者均可在一定程度上降低焊接熱輸入.經能量對比分析可知由于附加機械力的作用擺脫了熔滴過渡對短路電流的依賴,使得推拉絲短路過渡焊接過程無論總能量還是燃弧期間能量均要低于傳統短路過渡方法,并且能量分布均勻性好,為實現高質量的薄闆焊接工藝奠定了基礎.

分析了推拉絲短路過渡CO2焊控制參數對能量分配規律的影響,結果表明随着短路末期電流的增加和燃弧峰值電壓的減小,在總的焊接能量逐漸減小的同時燃弧期間能量進一步降低,可以實現更低的焊接熱輸入.随着熔滴過渡頻率的增加,等效燃弧電流呈上升趨勢,對母材的熱輸入也有所提高.分析表明采用燃弧期間電壓控制的方法,不論焊接過程中控制參數如何變化,對整個焊接能量影響最根本的因素是等效短路電流Ies和等效燃弧電流Iea,其中等效短路電流以電阻熱的形式産生熱量并全部用于熔化焊絲而等效燃弧電流則決定了對母材熱輸入的大小.

利用推拉送絲系統本身的特點,設計了回抽引弧方案,實現了可靠的引弧過程,為實現穩定的焊接過程提供了保障.推拉送絲短路過渡過程熔滴過渡有規律,能量分布均勻一緻,不論在小電流還是大電流時焊縫成形均平整美觀.由于電阻熱的作用焊接熱輸入較小,焊縫成形更窄更高,可根据实際焊接的需要合理匹配I H和U P以得到理想的焊縫成形.此外推拉絲短路過渡對熔池沖擊小,能量分布均勻,可形成均勻的、較淺的熔深,為推拉絲短路過渡CO2焊在堆焊和修複方面的應用提供了廣闊的前景.

第六篇摘要範文:車身用高強度鍍鋅鋼CO_2激光焊接的工藝研究

随着大功率激光器的出現,尤其是激光光束的功率密度的提高,激光深熔焊接技術在工業生産中的應用日益廣泛.小孔效應是激光深熔焊接中的特征現象.與此同時,激光深熔焊接時在工件表面和孔内都存在着高密度的等離子體.等離子體與激光能量的相互作用是激光與物質相互作用機理的重要内容之一.

在已知被焊材料及其厚度、接頭方式、聚焦光斑直徑的條件下,影響焊接質量的主要參數是激光功率,焦點位置,保護氣體及焊接速度.本文采用理論和試驗相結合的方法,對車身用高強度鍍鋅鋼進行了CO_2激光焊接的工藝研究.

首先,分析了激光器及激光焊接在國内外生産中的研究應用情況,歸納了與普通焊接相比,激光焊接的特點,展望了21世紀激光器的進一步應用和所面臨的技術挑戰.高強度鍍鋅鋼的激光焊接關鍵涉及光緻等離子體的影響,熱影響區(HAZ)的晶粒長大,焊接接頭非平衡組織,HAZ的軟化和氣孔等.闡述了CO_2激光焊接對熔化區的淨化作用.回顧了激光焊接數學模型的發展概況.

其次,介紹了激光焊接的特點、焊接質量的影響因素以及激光焊接技術的發展前景與面臨的挑戰.闡述了激光焊接不穩定性的本質及特征,分析了激光照射下形成小孔的四個階段,在熱傳導焊接和深熔焊接兩種穩定焊接模式的基礎上,提出激光焊接還存在一種焊接模式——一種過渡的不穩定焊接模式.試驗所用激光器為自行研制的PHC-1500折疊式準封離型CO_2激光器和焊接夾具進行焊接試驗,利用MM-6卧式金相顯微鏡和WDW-100微機控制電子萬能試驗機對焊接試件作了相應的顯微硬度分析和強度試驗,試驗表明:在合适的激光焊接工藝條件下,激光焊接高強度鍍鋅鋼可以避免熱影響區的軟化和焊縫氣孔的有效控制.結合試驗對高強度鍍鋅鋼激光焊接的鋅行為作了初步研究.

介紹了焊接熱影響區的形成、組織分布與性能.在參考Steen W M提出的點熱源疊加線熱源模型的基礎上,根據疊加原理,得到焊接工件上某點溫度的數學模型,并作了理論解析,采用試驗的方法對數學模型的解析解作了驗證.簡要分析了等離子體的形成與焊縫成型及控制.高強度鍍鋅鋼對CO_2激光能量的吸收與表面粗糙度、缺陷和雜質和氧化物等有關.

最後,介紹了激光焊接高強度鍍鋅鋼時,應特别注意焊接氣孔的控制.本文分析了焊縫氣孔産生的條件和原因及預防措施.接着闡述了高強度鍍鋅鋼的焊接裂紋産生的原因及預防措施.分析了高強度鍍鋅鋼焊接HAZ軟化産生的原因.

第七篇co2焊接論文摘要範文:CO_2焊接弧長控制模型

通過對CO2焊接的弧長控制進行了研究,提出了通過同時調節送絲速度和弧焊電源輸出電壓來保證焊接弧長基本不變的方法.根據能量定律、歐姆定律等基本定律,以及電弧靜特性、電弧物理特性及焊縫成形基本原理,建立了CO2焊接過程中電弧電壓、電流等主要參數的數學模型.試驗表明,當焊接工件與焊炬噴嘴之間的距離發生較大變化時,根據模型進行調節,可以保證不同幹伸長條件下焊接電弧弧長基本不變,焊縫成形基本一緻.

第八篇co2焊接論文摘要格式:船用5083鋁合金CO_2激光-MIG複合焊接工藝研究

随着可焊鋁合金的發展及全球交通工具輕量化的趨勢,鋁合金在船舶工業上越來越得到廣泛的應用.鋁合金傳統的熔化極氩弧焊方法面臨焊接速度慢、焊後變形大、焊接接頭性能差的問題,而激光焊接方法焊接鋁合金反射率高、過程穩定難以控制,容易出現孔洞等問題,從而影響了鋁合金的應用.CO_2激光-MIG複合焊接使CO_2激光和MIG電弧兩種熱源能夠優勢互補,從而達到最佳的能量利用效果,特别适用于鋁合金厚闆焊接.

本文主要對10mm厚5083鋁合金CO_2激光-MIG複合焊接工藝進行研究,涉及到複合工藝參數,包括激光工藝參數和電弧工藝參數,對複合焊接過程電信号、複合焊接焊縫成形質量以及焊縫形狀的影響,并對5083鋁合金CO_2激光-MIG對接焊焊縫接頭組織及力學性能進行評價.

首先,對5083鋁合金CO_2激光-MIG複合焊接進行工藝參數試驗,并采集焊接過程電信号.分析了不同電壓下電信号的典型特征,以及不同熱源間距、不同激光功率和送絲速度匹配下電信号特征的變化.發現隻有在一定的熱源間距下,電信号波形才可以保持穩定的狀态,過大或過小都會引起電信号的波動,激光功率和送絲速度對電信号穩定均有影響,其中送絲速度影響更大,兩者的匹配是電信号穩定的關鍵.

其次,通過對不同工藝參數試驗下獲得的焊縫的表面形貌進行等級評價,分析了熱源間距及不同速度下複合熱源功率匹配對成形質量的影響規律.發現在保持電信号穩定的熱源間距條件下能夠獲得良好的焊縫成形,随着電壓的增大,焊縫能夠在較寬的熱源間距值區間内成形,激光線能量大小對焊縫成形質量影響較大,特别是當送絲速度增大時,其影響更加明顯.

第三、對熱源間距、焊接速度、複合功率匹配以及離焦量與焊縫形狀參數之間的内在關系進行分析.發現存在适當的熱源間距範圍使得焊縫熔深最大,即熱源複合效果達到最佳,不同焊接速度下,激光功率和送絲速度的匹配效果不同.

最後,根據以上複合焊接工藝試驗結果進行5083鋁合金CO_2激光-MIG對接焊,得到能獲得良好焊縫成形的工藝參數,并對接頭進行宏觀、微觀組織分析及力學性能測試.結果表明,焊縫中心組織為雜亂的樹枝晶結構,由于高溫下低熔點元素Mg的燒損,焊縫中心顯微硬度值較母材有所下降,複合焊接接頭拉伸性能達到母材95%以上,彎曲測試符合船檢标準.

第九篇co2焊接論文摘要:AZ31B鎂合金的光纖激光與CO_2激光焊接特性

采用光纖激光和CO2激光對AZ31B-H24鎂合金進行堆焊和對接焊試驗研究.從接頭的焊縫成形、微觀組織和力學性能等角度,對比分析兩種激光的鎂合金焊接特性.結果表明,鎂合金光纖激光對接焊能夠獲得較好的焊縫成形,具有較好的工藝适應性,接頭強度達到母材的95%以上,斷口顯示為韌性斷裂,韌窩大且深,鎂合金CO2激光對接焊容易産生氣孔缺陷,接頭強度大幅降低,僅為母材的47.6%,斷口為混合型斷裂方式.


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第十篇摘要範文:汽車用高強度鍍鋅鋼的CO_2激光焊接研究

800MPa級高強度鍍鋅鋼闆由于強度高、回彈小、成形性好和良好的抗腐蝕性等特點而成功地應用于白車身的高強度吸能件,如A-B-C柱加強闆,門檻,座椅骨架,保險杠加強闆,縱梁,橫梁等方面.而能否解決高強度鍍鋅鋼闆的焊接問題,是關系到車身輕量化,安全性以及該鋼種進一步應用的關鍵問題之一.所以,對其進行焊接性研究,具有重要的理論意義和工程實用價值.

激光焊接是實現高強度鍍鋅鋼闆高質量焊接的重要手段,本文首先在熱傳導溫度場模拟研究的基礎上,對高強度鍍鋅鋼闆以及高強度鍍鋅鋼與普通冷軋鋼的拼焊闆進行了激光焊接的試驗研究,其次在研究激光焊接熱循環特征的基礎上,對高強度鍍鋅鋼闆焊接接頭的組織轉變與晶粒長大規律進行了深入研究,着重分析了化學成分,晶粒尺寸及顯微組織對焊接接頭力學性能的綜合影響.取得了如下主要結果:

1、建立了激光焊接的熱傳導數學模型,利用有限差分法對模型進行了求解.當功率較低時,激光焊接屬于熱傳導焊接模式,随着激光功率的提高,當工件表面剛好出現汽化時,則處于熱傳導焊接向深熔焊接過渡的臨界狀态.這樣,通過研究這種臨界焊接狀态的情況,得到了激光深熔焊接高強度鍍鋅鋼闆的下臨界功率與焊接速度的關系.

2、在激光焊接高強度鍍鋅鋼闆試驗研究的基礎上,分析了激光焊接的工藝參數對深熔焊熔化特性的影響,得到本試驗條件激光焊接的最優工藝參數.為保證拼焊闆良好的機械性能,采用側吹保護氣體的方法能有效地控制鍍鋅層對焊接接頭質量的影響,比較了N2和Ar作為側吹輔助氣體進行焊接時,其最大熔深,接頭的硬度,韌性和焊接件的杯突值等方面的差異.檢測焊接件的力學性能,腐蝕性能和微觀組織後表明,用CO2連續激光焊接高強度鍍鋅鋼可以有效地避免高強度鍍鋅鋼HAZ的軟化,氣孔和裂紋等焊接缺陷,焊縫抗腐蝕性能良好.

3、對高強度鍍鋅鋼闆與普通鋼闆作了激光拼焊的試驗研究,分析了激光功率,焊接速度與焊縫熔深,熔寬的關系,得到了本試驗條件激光焊接的最優工藝參數,激光拼焊接頭的力學性能優良,沒有出現HAZ軟化現象.拼焊闆的成形性能取決于兩種材料的強度比和厚度比,焊縫易于向高強度鍍鋅鋼闆一側偏移,普通鋼闆越薄,焊縫的偏移量越大.腐蝕試驗表明,高強度鍍鋅鋼與普通鋼的拼焊闆因構成雙金屬腐蝕而抗腐蝕能力比較差,其腐蝕速度比高強度鍍鋅鋼闆的激光焊接接頭的腐蝕速度快,應采取措施加以保護.

4、在考虑薄闆散熱的情況下,将激光深熔焊接熱源簡化為點線熱源模型,并對模型進行了的理論計算,得到了激光焊接接頭的理論熱循環曲線.針對熱電偶難以跟蹤激光焊接的快速加熱和冷卻過程的特點,提出了時間常數的概念,推導了動态誤差的補償公式.為了将補償後的電壓轉換為測量點的溫度值,本文采用最小二乘法對熱電偶的熱電特性曲線進行了拟合,得到了熱電特性方程.對激光焊接高強度鍍鋅鋼闆時接頭上熱循環作了試驗測定,測出了焊縫熱影響區的實際熱循環曲線.理論熱循環曲線與實際熱循環曲線吻合,說明點線熱源數學模型能反映激光焊接1.5mm厚高強度鍍鋅鋼的熱循環特征.預測了激光焊接高強度鍍鋅鋼時,鍍鋅層的燒損寬度.

5、對高強度鍍鋅鋼闆激光焊接接頭的顯微組織進行觀測分類,發現焊接接頭中包含了低碳馬氏體,下貝氏體,上貝氏體,珠光體及鐵素體等組織.試驗發現,在奧氏體轉變過程中基于相界面沉澱,在鐵素體基體上均勻彌散分布着合金碳化物組織,對其組織形貌及生成機制進行了分析.利用激光深熔焊接模型預測了熱影響區晶粒長大最快的區域,建立了熱影響區原奧氏體晶粒長大的數學模型,該模型的計算結果與實測結果吻合.理論計算和實驗表明:激光焊接高強度鍍鋅鋼闆時,接頭晶粒長大是不可避免的,而且比普通低碳鋼闆還要嚴重,母材原始晶粒越細小晶粒長大傾向越嚴重,母材雜質含量越低,焊接熱影響區晶粒長大也越明顯,線能量越大,焊接接頭晶粒長大速度越快.

總之,本文通過對800MPa級高強度鍍鋅鋼的激光焊接研究,為汽車車身的激光焊接的開發和運用提供了試驗依據和理論基礎,本試驗條件下所焊試件在上海大衆車車門安全件上得到了成功的應用.

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