高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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

引用本文:
Citation:

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。
  • [1]

    TAO W, MA Y N, CHEN Y B, et al. Laser spot welding of LF6 aluminum alloy with filler wire[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(11):120-127(in Chinese).
    [2]

    ARIF A F M. Effect of input variability on the quality of laser shock processing[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2009, 23(10):2603-2611.
    [3]

    KAWAGUCHI I, TSUKAMOTO S, ARAKANE G, et al. Suppression of porosity by laser power modulation-Study on prevention of porosity in high power CO2 laser welding (report 3)[J]. Quarterly Journal of the Japan Welding Society, 2007, 25(2):328-335.
    [4]

    YANG Ch Y, CHUN M W, HU X Y, et al. Porosity in fiber laser formation of 5A06 aluminum alloy[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2010, 24(5):1077-1082.
    [5]

    NIU R F, LIN B H,WANG Y N, et al. Magnesium loss and hardness distribution of joint in pulse laser welding of aluminum alloy[J]. Welding Journal, 2010, 31(3):81-84(in Chinese).
    [6]

    EL-BATAHGY A, KUTSUNA M. Laser beam welding of AA5052, AA5083, and AA6061 aluminum alloys[J]. Advances in Materials Science and Engineering, 2009, 2009:974182.
    [7]

    KUO T Y,LIN H C. Effects of pulse level of Nd-YAG laser on tensile properties and formability of laser weldments in automotive aluminum alloys[J]. Materials Science and Engineering, 2006, A416(1):281-289.
    [8]

    SIERRA G, PEYRE P, DESCHAUX-BEAUME F, et al. Steel to aluminium key-hole laser welding[J]. Materials Science and Engineering, 2007, A447(1):197-208.
    [9]

    AL-KAZZAZ H, MEDRAJ M, CAO X, et al. Nd:YAG laser welding of aerospace grade ZE41A magnesium alloy:modeling and experimental investigations[J]. Materials Chemistry and Physics, 2008, 109(1):61-76.
    [10]

    CHEN G Y, CHEN M, LI Sh Ch, et al. Research of partial penetrated laser overlap welding of thin steel sheet[J].Laser Technology, 2011, 35(5):577-581(in Chinese).
    [11]

    ZHANG L Q, ZHOU M Zh, CHEN Zh J, et al. Technique of non-penetration laser lap welding on galvanized steel and AISI 304 stainless steel[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(6):148-153(in Chinese).
    [12]

    MEI L F, CHEN G Y, JIN X Zh, et al. Study on fiber laser overlap-welding of automobile aluminum alloy[J]. Chinese Journal of Lasers, 2010, 37(8):2091-2097(in Chinese).
    [13]

    ZUO T Ch. Laser processing of high strength aluminum alloy[M]. Beijing:National Defence Industry Press, 2008:47-48(in Chinese).
    [14]

    WANG G Zh. Study on the formation and porosity of 5754 aluminum alloy by laser lap welding with filler wire[D]. Wuhan:Huazhong University of Science and Technology, 2012:43-52(in Chinese).
    [15]

    CHEN G Y, ZHOU Y, ZHANG M J, et al. Study on improving the surface quality of the weld of autogenously laser welding of the thick plate with high power fiber laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013,40(11):137-142(in Chinese).
  • [1] 余阳春王春明余圣甫 . 5A06 铝合金的激光填丝焊接头组织与性能. 激光技术, 2010, 34(1): 34-36,52. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.010
    [2] 唐代明苟淑云王军 . 低合金相变诱发塑性(TRIP)钢激光焊接的研究进展. 激光技术, 2012, 36(2): 145-150,178. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.001
    [3] 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
    [4] 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
    [5] 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.
    [6] 陈永城罗子艺韩善果蔡得涛哈斯金·弗拉基斯拉夫 . 5mm厚紫铜激光焊接接头组织及性能研究. 激光技术, 2019, 43(2): 212-216. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.012
    [7] 王玉玲张翔宇胡小红 . 钛合金-不锈钢异种材料激光焊接工艺研究. 激光技术, 2017, 41(6): 816-820. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.010
    [8] 刘顺洪柳家良刘辉段元威权雯雯 . AZ91镁合金的YAG脉冲激光焊接. 激光技术, 2010, 34(4): 459-462,469. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.008
    [9] 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.
    [10] 陈根余陈明李时春谭立鹏 . 非熔透激光搭接焊薄钢板的试验研究. 激光技术, 2011, 35(5): 577-581. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.001
    [11] 高建昌邵红红许友谊 . 带防护螺母激光焊接的应用研究. 激光技术, 2006, 30(3): 271-273.
    [12] 黄开金林鑫胡木林谢长生陶曾毅 . 激光焊接金刚石锯片的研究现状. 激光技术, 2006, 30(5): 486-489,493.
    [13] 杨洪亮金湘中修腾飞费鑫江叶颖 . 钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟. 激光技术, 2016, 40(4): 606-609. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.031
    [14] 胡增荣周建忠郭华锋杜建钧 . 应用ABAQUS模拟激光焊接温度场. 激光技术, 2007, 31(3): 326-329.
    [15] 高明曾晓雁严军胡乾午王福德邓业平 . 激光-电弧复合焊接的热源相互作用. 激光技术, 2007, 31(5): 465-468.
    [16] 刘会霞张惠中季进清王霄蔡兰 . 激光焊接塑料的方法及发展现状. 激光技术, 2008, 32(2): 166-170.
    [17] 彭和思陈兵华唐景龙邓时累陈根余陈焱 . 激光焊接工艺对K418与0Cr18Ni9焊接接头性能的影响. 激光技术, 2018, 42(2): 229-233. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.017
    [18] 高明曾晓雁胡乾午 . 低碳钢CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接工艺研究. 激光技术, 2006, 30(5): 498-500,506.
    [19] 钟欢欢SINGARE Sekou陈盛贵 . 基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究. 激光技术, 2015, 39(2): 209-214. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.014
    [20] 王强焦俊科王飞亚张文武盛立远 . CFRP与不锈钢激光焊接的有限元分析. 激光技术, 2016, 40(6): 853-859. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.017
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  6874
  • HTML全文浏览量:  3617
  • PDF下载量:  650
  • 被引次数: 0
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

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回