鋁合金的激光焊接一直是研究的熱點(diǎn),其難點(diǎn)在于一方面鋁合金具有高導(dǎo)熱性和對激光高的反射性,另一方面其易氧化的特性給焊縫帶來的高氣孔率。激光功率、焊接速度等焊接參數(shù)對焊縫成形均有重要影響,而采用負(fù)壓激光焊接方法可在很大程度上提高激光利用率,增強(qiáng)焊接保護(hù)效果,從而增加焊接熔深、降低氣孔率。為研究環(huán)境壓力及其他因素對鋁合金激光焊接的影響,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)負(fù)壓激光焊接實(shí)驗(yàn)平臺,采用正交試驗(yàn)法在不同參數(shù)下對厚度為30mm的5083鋁合金試板進(jìn)行激光焊接工藝試驗(yàn)研究。結(jié)果顯示,在一定范圍內(nèi),環(huán)境壓力與激光功率和焊接速度相比,對焊縫成形和氣孔率的影響更大。在此基礎(chǔ)上,固定激光功率為5 kW及焊接速度為1m/min,探究不同環(huán)境壓力下金屬蒸氣羽煙形貌的變化規(guī)律,分析其對焊縫熔深和氣孔缺陷的影響機(jī)理。結(jié)果表明,隨著環(huán)境壓力降低,羽煙狀態(tài)趨于穩(wěn)定,飛濺減少、亮度減弱,尺寸減小,金屬蒸氣羽煙平均灰度和面積像素比明顯降低。當(dāng)環(huán)境壓力由大氣壓力降至80 kPa時(shí),平均灰度由243.51降到65.28,僅為大氣壓力下灰度的26.8%,且在101kPa⁸0 kPa的環(huán)境壓力區(qū)間,金屬蒸氣羽煙的灰度... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

真空激光焊接裝置示意圖[46]

第1章緒論6圖1-2負(fù)壓激光焊實(shí)驗(yàn)平臺示意圖[47]Fig.1-2Schematicdiagramofvacuumweldingexperimentalplatform[47]羅燕[48]等設(shè)計(jì)了局部負(fù)壓焊接平臺，其中局部負(fù)壓腔連接光纖激光器和抽氣系統(tǒng)，焊接時(shí)可實(shí)現(xiàn)裝置與試板的相對運(yùn)動，并在試板表面小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部負(fù)壓，如圖1-3所示。采用此平臺進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，設(shè)定壓強(qiáng)為25kPa，但由于焊接過程中局部負(fù)壓腔與試板持續(xù)發(fā)生相對位移，使得裝置出現(xiàn)氣密性不足的問題，測得腔內(nèi)實(shí)際壓強(qiáng)為35kPa。這說明若想實(shí)現(xiàn)可移動的局部負(fù)壓焊接，尚需針對裝置氣密性進(jìn)一步改善。圖1-3局部負(fù)壓激光焊接裝置[48]Fig.1-3Experimentalsetupforlaserweldingundersubatmosphere[48]

第1章緒論6圖1-2負(fù)壓激光焊實(shí)驗(yàn)平臺示意圖[47]Fig.1-2Schematicdiagramofvacuumweldingexperimentalplatform[47]羅燕[48]等設(shè)計(jì)了局部負(fù)壓焊接平臺，其中局部負(fù)壓腔連接光纖激光器和抽氣系統(tǒng)，焊接時(shí)可實(shí)現(xiàn)裝置與試板的相對運(yùn)動，并在試板表面小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部負(fù)壓，如圖1-3所示。采用此平臺進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，設(shè)定壓強(qiáng)為25kPa，但由于焊接過程中局部負(fù)壓腔與試板持續(xù)發(fā)生相對位移，使得裝置出現(xiàn)氣密性不足的問題，測得腔內(nèi)實(shí)際壓強(qiáng)為35kPa。這說明若想實(shí)現(xiàn)可移動的局部負(fù)壓焊接，尚需針對裝置氣密性進(jìn)一步改善。圖1-3局部負(fù)壓激光焊接裝置[48]Fig.1-3Experimentalsetupforlaserweldingundersubatmosphere[48]


本文編號：2956097