發(fā)布時間：2024-02-28 23:02

　　鋁合金具有密度小、強度高、耐蝕、導(dǎo)熱性高等特殊性能,其焊接結(jié)構(gòu)件在動力機械、船舶制造、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。但鋁合金在大氣中易發(fā)生自然氧化,在其表面形成一層疏松多孔的氧化膜,該氧化膜易吸收水分和污物,增加了鋁合金焊接時氫的來源,從而導(dǎo)致焊縫氫氣孔的增加,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。傳統(tǒng)的機械退膜或化學(xué)退膜方法存在勞動強度大、污染環(huán)境、損傷基體材料、退膜效率低等諸多不利之處,而通過激光清洗鋁合金表面氧化膜具有基體損傷小、無污染、工藝簡單、適應(yīng)性廣、效率高等優(yōu)點。鑒于此,本文搭建了鋁合金激光清洗試驗平臺和激光-MIG電弧復(fù)合焊接試驗平臺,對5A06鋁合金表面氧化膜進行了激光清洗試驗,并在此基礎(chǔ)上進行焊接試驗,驗證了激光清洗預(yù)處理對提高鋁合金焊接質(zhì)量的可行性和優(yōu)越性。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)分別采用皮秒激光和光纖激光進行鋁合金激光清洗試驗,利用全因子試驗法研究了激光平均功率、光斑重疊率、掃描軌跡重疊率和輔助氣體(空氣、氬氣)對清洗效果的影響規(guī)律。結(jié)果表明,不管是皮秒激光清洗還是光纖激光清洗,清洗深度與激光功率呈正相關(guān),但隨著激光功率的增大,清洗深度的增長趨勢逐漸變緩。降低激光功率會降低...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1飛秒脈沖激光燒蝕鋁合金與鋁合金陽極氧化膜效果對比圖

要更多的清洗次數(shù)，高能量密度下清洗效率更高，但會造成清洗表面二次氧化。2005年，法國勃艮第大學(xué)學(xué)者TH.Dimogerontakis等人[12]，利用波長為106nm，脈寬為10ns的Nd:YAG脈沖激光器進行了鋁鎂合金的激光清洗試驗，分析了激光清洗過程中....

圖1.2激光功率和脈寬對氧原子含量影響

碩士學(xué)位論文中科技大學(xué)學(xué)者陳一鳴等人[14]，通過分析激光空清洗中需要的激光密排方式，在此基礎(chǔ)上，利用寬的光纖激光器進行了5A06鋁合金激光清洗工藝表面狀態(tài)的影響規(guī)律，圖1.2為其使用XPS測得合金表面氧含量的變化規(guī)律。此外，研究并優(yōu)化并提出了鋁合金表面氧化膜可能的兩....

圖1.3激光清洗后鋁合金表面三維形貌

圖1.2激光功率和脈寬對氧原子含量影響兵工程學(xué)院學(xué)者董世運等人[15]，利用脈寬為對7A52鋁合金進行了激光清洗試驗，分析特征。如圖1.3所示，在沒有考慮激光重疊使試樣表面產(chǎn)生波紋狀微溝槽織構(gòu)、粗糙度

圖1.4激光清洗表面鍍層前后鋁合金焊接接頭氣孔率

會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。綜上所述，盡管國內(nèi)外學(xué)者在鋁合金激光清洗方面已取得了一些研究成果，但對其研究仍有非常大的空間，目前，尚沒有利用皮秒脈沖激光進行鋁合金清洗的報道，皮秒脈沖激光清洗鋁合金表面氧化膜的可行性有待驗證，已有的研究均沒有從激光重疊率角度去探究激光清洗對基體表面特征的影....

本文編號：3914111