高功率光纤激光焊接铝合金焊缝成形特征研究

发布时间：2018-05-11 20:22

本文选题：激光技术 + 平顶光束　；参考：《激光技术》2017年03期

【摘要】：为了探究铝合金高功率光纤激光焊接焊缝成形特征与规律,采用高斯光束与平顶光束对3mm厚5052铝合金进行激光对焊,对比分析了不同光束模式下的焊缝成形特征与激光功率、扫描速率对焊缝成形的影响。结果表明,平顶光束焊接主要为热导模式,熔池呈U型,易产生气孔、裂纹等缺陷;高斯光束焊接有4种模式,随着激光功率和扫描速率的变化,4种模式相互转化,深熔焊模式下,熔池形貌呈"丁字"型;扫描速率为20mm/s时,高斯光束有效深熔焊的下、上临界功率密度分别为8.8×10~5W/cm~2和9.2×10~5W/cm~2;激光功率为2.7k W时,高斯光束有效深熔焊的下、上线能量分别为77J/mm和90J/mm;在满足深熔焊所需功率密度条件下,线能量可作为激光深熔焊接的一个判据,线能量和功率密度对焊接模式与熔池形貌共同起决定性作用。
[Abstract]:In order to investigate the weld forming characteristics and rules of high power optical fiber laser welding of aluminum alloy, the laser butt welding of 5052 aluminum alloy with 3mm thickness was carried out by using Gao Si beam and flat-top beam. The weld forming characteristics and laser power of different beam modes were compared and analyzed. The effect of scanning rate on weld forming. The results show that the flat-top beam welding is mainly thermal conductivity mode, the weld pool is U-shaped, and it is easy to produce defects such as pores and cracks, and there are four modes of Gao Si beam welding, which are transformed with the change of laser power and scanning rate. When the scanning rate is 20mm/s, the upper critical power density of Gao Si beam effective deep fusion welding is 8.8 脳 10~5W/cm~2 and 9.2 脳 10 ~ 5 W / cm ~ (2), respectively. When the laser power is 2.7 kW, the Gao Si beam effective deep fusion welding is under the condition that the laser power is 2.7 kW, the lower critical power density is 8.8 脳 10~5W/cm~2 and 9.2 脳 10 ~ (5) W / cm ~ (-1), respectively. The upper line energy is 77J/mm and 90 J / mm respectively. Under the condition of satisfying the power density required for deep fusion welding, the line energy can be used as a criterion for laser deep penetration welding, and the line energy and power density play a decisive role in the welding mode and the weld pool morphology.
【作者单位】：温州职业技术学院温州市激光应用工程技术研究中心;温州大学浙江省激光加工机器人重点实验室;华中科技大学激光加工国家工程研究中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51605338) 温州市科技计划资助项目(J20140026;2014F004;G20140050;G20150003) 温州市重点科技创新团队项目资助项目(C20150006) 浙江省教育厅资助项目(Y201533195)
【分类号】：TG456.7

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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