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国家自然科学基金(51005219)

作品数:8 被引量:9H指数:2
相关作者:沈显峰滕文华许超张伟超刘世杰更多>>
相关机构:中国工程物理研究院更多>>
发文基金:国家自然科学基金中国工程物理研究院科学技术发展基金中国工程物理研究院发展基金更多>>
相关领域:金属学及工艺更多>>

文献类型

  • 8篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 9篇金属学及工艺

主题

  • 7篇激光焊
  • 6篇激光焊接
  • 5篇气流
  • 5篇激光
  • 2篇英文
  • 2篇熔池
  • 2篇熔池流动
  • 2篇气孔
  • 1篇等离子体
  • 1篇熔深
  • 1篇熔深增加
  • 1篇视觉监测
  • 1篇显微硬度
  • 1篇小孔
  • 1篇脉冲激光焊
  • 1篇脉冲激光焊接
  • 1篇激光焊接质量
  • 1篇焊缝
  • 1篇焊缝成形
  • 1篇焊接熔池

机构

  • 8篇中国工程物理...

作者

  • 8篇沈显峰
  • 5篇滕文华
  • 3篇许超
  • 2篇刘世杰
  • 2篇张伟超
  • 2篇赵曙明
  • 1篇黄文荣

传媒

  • 2篇焊接学报
  • 2篇应用激光
  • 2篇强激光与粒子...
  • 1篇稀有金属材料...
  • 1篇China ...
  • 1篇第16届全国...

年份

  • 1篇2017
  • 3篇2016
  • 2篇2015
  • 3篇2013
8 条 记 录,以下是 1-9
排序方式:
辅助增强匙孔激光焊接的等离子体特征
2013年
等离子体的有效抑制是提高激光焊接能量吸收率、熔池小孔稳定性的重要途径,气流辅助激光焊接是通过控制等离子体行为增加激光焊接熔深的有效途径之一。采用1.5kW板条型CO2连续激光器,开展了不同气流参数下的激光焊接试验,同时采用高速摄像机拍摄等离子行为。通过图像处理方法提取了不同条件下的等离子云质心点坐标、质心方向、等离子云面积等参数。结果表明,激光焊接过程中等离子体的产生和喷发存在一定的周期性,等离子云的波动周期大致在2~10ms之间。无论是采用喷嘴在前或在后的布置,随着辅助气流流量的增加,等离子云的面积都有逐渐减少的趋势,并且减小的速度很快,当流量增加到6L/min时等离子体云几乎完全抑制。喷嘴在后布置时的辅助气流敏感性更强,在同样的气流流量变化时,其等离子云抑制更为显著。
沈显峰滕文华许超张伟超刘世杰
气流辅助增强小孔激光焊的熔池小孔特征(英文)
2013年
气流辅助增强匙孔激光焊是采用单独一股气流直吹匙孔、使匙孔向下凹陷从而有效增加焊接熔深的新工艺方法。采用30 W的808nm激光主动光源,旁轴配置的高速摄像系统对气流辅助增强匙孔激光焊的熔池小孔特征进行了监测。焊接设备采用了激光最高功率为1.5 kW的板条型CO2气体激光器,对比研究了气流增强匙孔激光焊、传统激光焊的熔池和小孔特征。结果表明:气流的引入进一步压制了激光焊接等离子体,一定程度上增加了小孔的稳定性;气流增强匙孔激光焊的熔池更为狭长,熔池形状变得狭长,熔池更窄更长,熔池宽度减少约25%,熔池长度增加约48%;气流的引入增加了液态熔池的停留时间,有助于降低焊缝的冷裂倾向,有助于熔池中气泡和熔渣的浮出;由于较强气流的冷却作用致使熔池最高温度降低,因此辅助气流流量合适时不会引起焊缝晶粒的粗大。
沈显峰刘世杰
关键词:激光焊接
Hump formation mechanism in gas-jet-assisted keyhole laser welding of HR-2 stainless steel
2016年
Gas-jet-assisted keyhole laser welding offers the possibility of a breakthrough in the limitations of penetration depth in laser welding,which currently suffers from equipment restrictions.A gas jet of sufficient intensity to assist the keyhole should be used to obtain suppressed plasma,a deepened keyhole,and increased penetration depth.However,an excessively strong gas jet gives rise to humps.The incident angle of the keyhole-assisted gas jet is 60°,with a nozzle ahead of the laser beam.A series of experiments were carried out with different welding velocities and gas parameters by using HR-2 hydrogen-resistant stainless steel and a slab CO2 continuous-wave laser welding machine.The weld profiles can be categorized into four types,welds of traditional laser welding,welds of enhanced laser welding,undercut welds,and humping welds with increased gas pressure.A high-speed camera was employed in the experiments to monitor the formation of humps under an excessively strong gas jet.The results of analysis show that hump formation can be divided into six stages.Its main driving force is the intense turbulence of gas jet.There are two main reasons for hump formation:premature solidification of the molten pool caused by the large temperature gradient between the front and rear parts of the molten pool,and the emergence of a thin layer liquid bridge with one-directional flow under the enhanced cooling effect of excessively strong gas.
Shen XianfengTeng WenhuaXu Chao
侧吹辅助气流对激光立焊5A90铝锂合金气孔影响被引量:2
2016年
基于试验设计软件Design Expert V8设计试验,开展激光焊接5A90铝锂合金工艺试验,研究侧吹保护气流参数对焊缝气孔的影响规律,拟合侧吹流量、侧吹角度和等效气孔点数的函数图像,建立数学模型,优化保护气流参数,预测Ⅰ级焊缝保护气流参数范围。实验结果表明:侧吹气流的加入能明显抑制焊缝气孔,侧吹流量是显著因子,对气孔影响较大,随着流量的增加,气孔点数先增后减,在侧吹流量为5-7L/min时有最小气孔点数;侧吹角度和交互项是不显著因子,在侧吹角度为20°-30°范围内,有一个较优值。气孔点数的最优响应模型为三阶模型,该模型拟合良好,经验证试验检验,模型误差范围小于10%,Ⅰ级焊缝易在侧吹流量为3-9L/min,侧吹角度为15°-52°范围内获得。
何文佩沈显峰
不同焊接位置对5A90铝锂合金激光焊接质量的影响(英文)被引量:2
2016年
针对铝锂合金激光焊接产生的成形不良和气孔缺陷,探究不同焊接位置对焊缝成形及气孔的影响,并对比分析不同焊接位置熔池受力状态、熔融金属流动和小孔动态行为,解释缺陷形成及其抑制机理。研究发现:不同焊接位置熔池受力状态和熔融金属流动决定焊缝成形。平焊时焊缝成形差、下榻严重;横焊时背面焊缝不连续,有飞溅;立向上焊时背面焊缝内凹严重;立向下焊可得到最优焊缝成形和最优的气孔缺陷。焊缝气孔受小孔动态行为影响,不同焊接位置气孔随热输入的变化规律一致,气孔先增后减,在仅熔池透状态下有气孔最大值。立上焊时小孔不稳定,焊缝气孔多且分布杂乱;立向下焊时小孔稳定性高,气孔最少,主要分布在焊缝中心线上。
何文佩沈显峰
关键词:激光焊接焊缝成形气孔
气流辅助增强匙孔激光焊熔深增加机理被引量:1
2015年
采用直径为0.8 mm的气流喷嘴直吹匙孔,开展了不同吹气方向、气流入射点位置及流量下的激光焊试验,为获得增强的匙孔效应和增加的熔深.通过等值线图分析获得了优化的气流参数,最大熔深较传统激光焊增加了约38%.合适入射点位置和流量的增强匙孔气流,不仅压制了等离子体,还将匙孔口部的液态金属向下压,使得匙孔口部明显扩大、熔深增加、焊缝成形良好,匙孔内等离子体的流向发生了改变,因而熔池内液态金属的流向也发生了变化;入射点位置偏后时,其作用区域为匙孔后方熔池,将液态金属向熔池后方推,会导致驼峰焊道的产生.
沈显峰滕文华许超张伟超
关键词:激光焊参数优化
基于定量分析方法的焊接位置对激光焊接熔池流动行为影响规律的研究被引量:1
2017年
激光熔池流动模式和熔池流动特征决定了焊缝成形和焊接缺陷的分布,因此研究不同焊接位置对激光焊接流动行为的影响对优化焊接位置和焊接参数具有重要意义。采用1.5kW板条型CO_2气体激光进行了平焊和立焊向上、立焊向下等不同焊接位置下的焊接试验,并采用高速摄像对其熔池小孔特征进行了监测,再采用粒子图像测速(PIV)方法对熔池流动特征进行了定量表征和分析。明确了激光焊接时的熔池流动模式,在熔池区域存在着两个大的涡流区域,分别在熔池周围和在熔池的尾部。与立向上焊相比,激光立向下焊的熔池形状呈扁圆形,宽度增加而长度减少,小孔的面积增加,其熔池流动的脉冲特征减弱,熔池流动的稳定性增加。这与立向下焊时熔池上方液态金属受重力影响向下流动,与下方液态金属受蒸汽反冲压等驱动向上流动,两者相遇产生的强烈搅拌作用有关。这为理解不同焊接位置不同的焊缝成形和气孔率差异提供了依据。
沈显峰赵曙明滕文华何文佩
关键词:激光焊接熔池流动
辅助增强匙孔气流对激光焊接不锈钢组织和显微硬度的影响被引量:5
2013年
以HR-2抗氢钢为试验材料,利用板条型CO2连续激光器,采用喷嘴在前、入射角为60°的匙孔增强气流,进行了不同参数下的激光焊接试验.结果表明,在气流辅助增强匙孔激光焊中,匙孔气喷嘴在前的布局对熔池扰动小,能获得较好的焊缝成形;与传统激光焊接相比,熔深增加、熔宽明显减小,焊缝形状呈葫芦型,这是匙孔气流压制等离子体、使匙孔向底部凹陷的结果;从焊缝组织来看,增强激光焊焊缝的柱状晶较短小,焊缝中心呈现等轴晶形态,属于FA的不锈钢凝固模式.与传统激光焊不同,气流辅助增强匙孔激光焊的焊缝、热影响区显微硬度与母材相当,这可能是引入的增强匙孔气流改善了焊缝金属的冷却条件,更少铁素体析出的结果.
沈显峰黄文荣滕文华许超
关键词:熔深增加
基于定量分析的脉冲激光焊接熔池流动行为研究
脉冲激光焊接对减少焊缝气孔率和减少焊接变形具有重要作用,其作用机理是由熔池流动模式和流动特征决定的。采用1.5 kW板条型CO2气体激光进行了多种脉冲参数下的焊接试验,并采用高速摄像对其熔池小孔特征进行了监测,再采用粒子...
沈显峰赵曙明滕文华何文佩
关键词:脉冲激光焊接熔池流动
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