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CO_2激光-MAG电弧复合焊接过程中熔滴受力及过渡特征研究被引量：8: 2012年; 以5.0mm高强钢板为试验材料,进行了CO2激光与金属活性气体(MAG)电弧复合焊接试验。通过高速摄像和熔滴的受力分析研究了激光能量、电弧能量、光丝间距对复合焊接过程中熔滴过渡特征的影响。结果表明,激光的加入稳定了电弧,降低了射滴过渡的临界焊接电流值,由于激光对电弧的引导和压缩作用,改变了熔滴内电流线分布及电磁收缩力的大小及方向,进而影响了熔滴过渡特征。同时激光匙孔中喷射出大量的金属蒸气产生反作用力,改变了熔滴原来的受力状态,使熔滴过渡模式发生改变。随着焊接电流的增加,电弧变得更加稳定,能量更加集中,等离子体流力成为熔滴过渡的主导力。光丝间距的大小影响了熔滴过渡的频率,在光丝间距为4mm时熔滴频率最大。; 宗士帅刘双宇薛菲张宏; 关键词：激光技术激光-电弧复合焊接熔滴过渡

激光-电弧复合焊接热源布置方式对焊缝组织和性能的影响被引量：6: 2015年; 以低合金高强钢为试验材料,采用Nd:YAG激光-MAG电弧复合焊接的方法,研究了激光与电弧的前后布置方式对焊缝形貌、组织和性能的影响。结果表明:电弧引导时焊缝主要以柱状晶为主,焊缝中心有少量的树枝晶,电弧区的柱状晶生长出二次枝晶,二次枝晶非常细小和致密,激光区的二次晶枝较粗且稀疏。激光引导的电弧区为柱状晶和树枝晶,但柱状晶较短并具有明显的层状特征,激光区中心为等轴晶,两侧为树枝晶和柱状晶,晶枝及晶枝臂粗大,晶枝臂间的间隙较小,焊缝区冲击功平均值比电弧引导时提高了33%,冲击断口的形貌表明:电弧引导时,韧窝较浅,并且存在较多的穿晶断裂区,而激光引导时韧窝较深,韧窝边缘较锐利。电弧引导比激光引导的热影响区窄,板条马氏体的晶粒相对较小。; 邵奇深张宏刘凤德刘双宇; 关键词：激光-电弧复合焊接高强钢韧性

原位内生TiC对激光-电弧复合焊接高强钢接头组织和性能的影响被引量：4: 2015年; 以高强钢为试验材料,采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊(Metal active gas arc welding,MAG)复合焊接方法,研究原位内生Ti C对高强钢焊接接头组织和性能的影响。研究结果表明:原位内生Ti C颗粒能够细化焊缝组织,对高强钢焊接接头的综合性能有很大的提高,其中wCNT∶wTi=15%的焊缝上部中心区主要由树枝晶组成,二次枝晶平均宽度为8.4?m。焊缝下部主要由大量的等轴晶组成。而未加粉焊缝上部中心区主要由大量柱状晶组成,柱状晶平均宽度为13.25?m焊缝下部主要由大量细小柱状晶组成。通过断口分析知,wCNT∶wTi=15%焊缝处的断口处产生大量细小韧窝,焊接接头主要是韧性断裂,而未加粉的焊接接头主要是脆性+韧性断裂。通过力学性能测试知,原位内生Ti C对高强钢激光-电弧复合焊接接头的冲击吸收能量、弯曲能量度及硬度都有明显提高,但是对抗拉强度影响不大。; 宋丙文刘双宇刘凤德徐春鹰张宏; 关键词：激光-电弧复合焊接力学性能

热源前后位置对高强钢焊缝组织和性能的影响被引量：1: 2015年; 采用Nd:YAG激光-MAG电弧复合焊接的方法,研究了激光引导和电弧引导时焊缝区组织和性能的区别。试验结果表明:电弧引导时,焊缝区的晶粒以柱状晶和树枝晶的方式生长并朝向熔池中心,晶枝间隙较大,整个焊缝区均为板条马氏体;激光引导时晶粒同样以柱状晶和树枝晶的方式生长,但趋向熔池表面,晶枝间隙致密,焊缝区的上部为板条马氏体,下部为奥氏体。电弧引导的抗拉强度要高于激光引导。断口分析表明:两种引导方式均为韧性断裂,但电弧引导的断口韧窝较深且密集,韧窝边缘较锐利;激光引导的下部即奥氏体相区只有很少区域存在韧窝,大部分区域是"台阶"状的沿晶断裂平面。激光引导的冲击韧度要高于电弧引导,平均值高出4.3 J。激光引导时晶枝间隙致密,对应力的削弱能力高于电弧引导。; 邵奇深张宏刘凤德刘双宇; 关键词：激光-电弧复合焊接高强钢焊缝力学性能

激光-MAG复合焊熔质分布与熔池流动特征被引量：7: 2013年; 采用扫描电子显微镜和高速摄像机分析了CO2激光-MAG电弧复合焊接焊缝中熔质元素的分布规律,以及复合焊熔池的形成过程与熔池内熔质分布的关系.熔质分布与熔池的流动状况及元素添加位置密切相关,其决定因素是激光与电弧两热源间距变化引起的熔池流动特征变化.激光匙孔强烈的波动和熔体紊流可以使熔质分布均匀化,但低熔点金属形成的等离子蒸气冲击力会使熔质在焊缝中形成局部区过度富积,而激光束流的扫描和搅拌可进一步促使熔质元素分布均匀化.当光丝距离为3 mm、元素添加位置距表面1.0 mm时,熔池中添加元素含量较高并且分布最为均匀.; 刘双宇宗士帅刘凤德张宏; 关键词：激光-电弧复合焊熔池流动

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吉林省自然科学基金(201215140)