铝合金CO2激光电弧复合焊保护气体影响研究

谭兵; 刘红伟; 马冰; 陈东高; 任宝辉; 明珠; 马志华

doi:10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.015

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铝合金CO2激光电弧复合焊保护气体影响研究

谭兵 , 刘红伟 , 马冰 , 陈东高 , 任宝辉 , 明珠 , 马志华

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引用本文:

Citation:

铝合金CO2激光电弧复合焊保护气体影响研究

1.
中国兵器科学研究院宁波分院, 宁波315103

作者简介: m谭兵(1979- ),男,硕士,副研究员,主要从事铝合金、镁合金及钢的焊接研究.E-mail:tan_1_1@163.com.

中图分类号: TG456.7

Protective gas for CO2 laser arc hybrid welding Al alloy

1.
Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China
CLC number: TG456.7

摘要: 为了研究保护气体对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊的焊缝成形和熔深等的影响,采用不同流量的He和Ar混合保护气体在5052铝合金板上进行激光-熔化极电弧复合焊工艺试验的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了焊缝成形、熔深、焊接电压等数据。结果表明,复合焊时采用单He气会造成熔化极惰性气体保护焊的电弧电压增大,电弧稳定性变差,从而影响铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护焊复合焊的熔深,少量的Ar气加入有利于改善焊缝表面质量和稳定电弧,提高焊缝熔深的效果,当V(Ar):V(He)=5:25时,熔深最大,但He气中加入大量的Ar气会降低焊缝熔深,甚至抑制激光深熔焊接;当采用纯Ar气作为保护气体时,虽然焊缝成形美观,但焊缝熔深很小。这一结果对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊焊缝成形质量分析具有较好的理论和工艺指导意义。
- 激光技术 /
- 保护气体 /
- 激光焊 /
- 熔化极惰性气体保护焊 /
- 复合焊 /
- 铝合金
Abstract: The protective gas plays an important role in the CO2 laser metal intertia gas(MIG)hybrid welding of aluminum alloy.The laser-MIG hybrid welding was carried out on 5052 Al alloy plates at different flow rates of He,Ar mixed protective gas,and the data about penetration depth and welding voltages were obtained.The results show when He is added to protective gas,the arc voltage of MIG will increase,and Arc stability reduces so that the weld penetration is affected by the pure He protective gas.The surface quality and the arc stability are improved when a little Ar gas is mixed with He protective gas,and the weld penetration is added.When the ratio of V(Ar):V(He)=5:25,the weld penetration is maximum.When a great amount of Ar is added to He protective gas,the weld penetration is decreased,even the deep penetration of laser welding is prevented.When using pure Ar gas,although the weld appearance is beautiful,but the weld penetration is very small.The results have an important role in the weld quality of the CO2 laser-MIG arc hybrid welding aluminum.
- laser technique /
- protective gases /
- laser welding /
- metal intertia gas /
- hybrid welding /
- Al alloy

[1]	CHENG Y B.Modern laser welding technology[M].Beijing:Science Press,2006:89(in Chinese).
[2]	SOLOLOWSKI W,HERZINGER G,BEYER E.Spectral plasma diagnostics in welding with CO2 lasers[J].SPIE,1988,1020:96-102.
[3]	OTTO A,DEINZER G,GEIGER M.Control of transient processes during CO2-laser beam welding[J].SPIE,1994,2207:77-84.
[4]	FABBRO R.Beam-plasma coupling in laser material processing[C]//Proceedings of Laser Aduanced Materials Processing' 92.Roma,Italy:United Nations Industrial Development Organization,1992:305-310.
[5]	CARMIGNANI C,MARES R,TOSELLI G.Transient finite element analysis of deep penetration laser welding process in a single pass buttwelded thick steel plate[J].Methods Applied Mechanics Engineering,1999,179 (3/4):197-214.
[6]	STEGMAN R L,SCHRIEMPF J T,HETICHE L R.Experimental studies of laser-supported absorption waves with 5ms pulsed of 10.61μm radiation[J].Applied Physics,1973,44(8):3675-3681.
[7]	FOWLER M C,SMlTH D C.Ignition and maintenance of subsonic plasma waves in atmospheric pressure air by CW CO2 laser radiation and their effect on laser beam propagation[J].Applied Physics,1975,46(1):138-150.
[8]	MATSUNAWA A,YOSHIDA H,KATAYAMA S.Beam-plume interaction in pulsed YAG laser processing[C]//International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics(1984).New York,USA:International Congress on Applications of Lasers & Electo-Optics,1984:35-42.

[1]	赵安安 , 张鸿帅 , 燕国强 , 郭跃文 . 铝合金化铣保护胶激光刻型热应力耦合分析. 激光技术, 2023, 47(3): 419-424. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.03.021
[2]	李忠 , 刘佳 , 白陈明 , 张亚亮 , 杨玉东 . 超声波对铝合金激光-电弧复合焊接影响的研究. 激光技术, 2019, 43(3): 301-306. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.003
[3]	骆红 , 胡伦骥 , 黄树槐 , 刘建华 , 胡席远 . 铝合金的激光焊接. 激光技术, 1998, 22(2): 94-98.
[4]	王维夫 , 孙凤久 , 王茂才 . 铝合金表面激光熔覆铜基合金涂层研究. 激光技术, 2008, 32(3): 240-243.
[5]	张继祥 , 刘凤芝 , 高波 , 殷筱依 , 杨泮 . Al-Mg系铝合金脉冲激光焊接性能影响因素分析. 激光技术, 2015, 39(6): 863-868. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.028
[6]	邹宇峰 , 金湘中 , 何依宁 , 张宏圭 , 杨洪亮 . 填镁改善5052铝合金激光焊接接头机械性能研究. 激光技术, 2013, 37(6): 712-717. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.002
[7]	余世文 , 周昆 , 张威 , 王维新 , 刘巨峰 , 叶兵 . 6.0mm厚5183铝合金激光摆动焊接工艺研究. 激光技术, 2018, 42(2): 254-258. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.022
[8]	魏鑫磊 , 李春林 , 薛伟 , 张健 , 朱德华 , 曹宇 . 激光标刻铝合金2维码的手机识读特性研究. 激光技术, 2016, 40(5): 633-637. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.004
[9]	张宏圭 , 金湘中 , 陈根余 , 张明军 , 邹宇峰 . 光纤激光焊接5052铝合金镁元素烧损研究. 激光技术, 2012, 36(6): 713-718. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.001
[10]	张大文 , 张宏 , 刘佳 , 石岩 . 铝合金连续-脉冲激光焊接工艺对比实验研究. 激光技术, 2012, 36(4): 453-458. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.006
[11]	王海林 , 黄维玲 , 周卓尤 , 曹红兵 . 铝合金2007的激光焊接. 激光技术, 2003, 27(2): 103-105.
[12]	李忠 , 王涛 , 刘佳 , 石岩 , 白陈明 , 栗红星 . 工艺参量对铝合金复合焊接接头耐蚀性的影响. 激光技术, 2019, 43(2): 189-194. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.008
[13]	范勇 , 王声波 , 吴鸿兴 , 郭大浩 , 戴宇生 , 夏小平 . 航空铝合金材料激光冲击强化实验研究. 激光技术, 2003, 27(4): 273-275.
[14]	赵文轸 . 铝合金表面激光处理的三种工艺特点. 激光技术, 1997, 21(2): 87-91.
[15]	范长刚 , 王爱华 , 谢长生 . 铝合金表面激光熔覆的新进展. 激光技术, 1996, 20(6): 366-369.
[16]	李建敏 , 王春明 , 闫飞 , 胡席远 , 吴圣川 , 张威 . 6005A激光-MIG复合焊接头组织及力学性能研究. 激光技术, 2014, 38(6): 733-737. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.003
[17]	张威 , 叶兵 , 祁小勇 , 王维新 , 刘巨峰 . 6061铝合金激光-MIG复合焊中能量比影响的研究. 激光技术, 2018, 42(4): 500-504. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.013
[18]	严军 , 曾晓雁 , 高明 , 邓业平 . 316L不锈钢激光——钨极惰性气体复合焊接工艺研究. 激光技术, 2007, 31(5): 489-492.
[19]	宋新华 , 金湘中 , 袁江 , 张明军 , 宋斌 , 冯斌华 . 激光深熔钎焊车用铝/钢异种金属试验研究. 激光技术, 2014, 38(3): 342-346. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.012
[20]	金捷 , 张冲 , 张永康 , 朱然 . 激光烧蚀坑阵列微结构对7075-T6粘接强度的影响. 激光技术, 2022, 46(2): 182-187. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.02.006

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铝合金CO2激光电弧复合焊保护气体影响研究

作者简介: m谭兵(1979- ),男,硕士,副研究员,主要从事铝合金、镁合金及钢的焊接研究.E-mail:tan_1_1@163.com

1. 中国兵器科学研究院宁波分院, 宁波315103

收稿日期: 2011-11-29
录用日期: 2011-12-26
网络出版日期: 2012-07-25

关键词:

摘要: 为了研究保护气体对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊的焊缝成形和熔深等的影响,采用不同流量的He和Ar混合保护气体在5052铝合金板上进行激光-熔化极电弧复合焊工艺试验的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了焊缝成形、熔深、焊接电压等数据。结果表明,复合焊时采用单He气会造成熔化极惰性气体保护焊的电弧电压增大,电弧稳定性变差,从而影响铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护焊复合焊的熔深,少量的Ar气加入有利于改善焊缝表面质量和稳定电弧,提高焊缝熔深的效果,当V(Ar):V(He)=5:25时,熔深最大,但He气中加入大量的Ar气会降低焊缝熔深,甚至抑制激光深熔焊接;当采用纯Ar气作为保护气体时,虽然焊缝成形美观,但焊缝熔深很小。这一结果对铝合金CO2激光-熔化极惰性气体保护电弧复合焊焊缝成形质量分析具有较好的理论和工艺指导意义。