Ti55激光焊接工艺研究
钛合金活性剂激光焊工艺研究
毕业设计（论文）题目：钛合金活性剂激光焊工艺研究学院：航空制造工程学院专业名称：焊接技术与工程班级学号： 10034111学生姓名：尹丛志指导教师：王杰二O一四年六月毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：钛合金活性剂激光焊工艺研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计要求：1.设计钛合金活性剂激光焊实验方案；2.按照方案完成钛合金活性剂激光焊实验；3.完成实验数据的分析、处理、并得出结论。
I I I、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1. 检索文献，翻译外文资料一篇，完成开题报告2014.3.10～2014.3.282. 根据设计钛合金活性剂激光焊实验方案2014.3.29～2014.4.53. 按照方案完成钛合金活性剂激光焊实验2014.4.6～2014.4.144. 完成实验数据的分析、处理、并得出结论2014.4.15～2014.6.25. 完成实验数据的分析、处理2014.6.3～2014.6.18Ⅳ、主要参考资料：[1] 周金亮.铝合金活性剂激光焊工艺研究[D].济南：山东大学.2012.[2] 陈辉.激光焊接关键技术的研究[D].济南：山东大学.2012.[3] 刘凤尧,林三宝,杨春利,吴林.活性化TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝深宽比的影响[J].焊接学报,2002, 23(2): 5-8.[4] 黄勇.铝合金A-TIG焊活性剂研制及熔深增加机理研究[D].兰州：兰州理工大学,2003.6.[5] Pascal P,Jacques S. Effect of activating fluxes on the penetration capability of the TIG welding arc:Study of fluid-flow phenomena in weld pools and the energy concentration in the anode spot of A-TIG arc plasma[J]. Materials Science Forum,2003,426-432.航空制造工程学院（系）焊接技术与工程专业100342 班学生（签名）：日期：自2014 年 3 月10 日至2014 年 6 月18 日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：焊接工程系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
硅钢带激光焊接工艺实验研究
硅钢带激光焊接工艺实验研究赵勇【摘要】采用CO2激光焊接器对硅含量较高的硅钢带进行激光焊接工艺实验,研究线能量及焊接前后热处理加热功率对硅钢带焊接接头组织和硬度的影响.结果表明,一定范围内,随着线能量的增加或焊接前后热处理加热功率的提高,硅钢焊缝组织中的条状铁素体逐渐变成块状,M-A组元减少,同时,焊缝到母材的硬度梯度也逐渐降低.经多次实验,最终确定最佳焊接工艺为4 500 mm·min-1×10.8 kW×26kW×32 kW,其焊缝满足硅钢带后续的轧制要求.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】4页(P109-111,122)【关键词】硅钢带;激光焊接;冷轧【作者】赵勇【作者单位】马钢股份有限公司第四钢轧厂,安徽马鞍山243000【正文语种】中文【中图分类】TG456.7激光焊接技术以高能量密度的激光束作为热源，是一种比较先进焊接方法，应用广泛[1-2]。
激光焊机不仅焊接速度快、效率高，而且焊缝质量好[3]，因此在实际冷轧生产过程中，普通碳钢带钢采用激光焊接技术。
目前，国内外学者对有关激光焊接技术进行了大量研究，如Chan等[4]采用脉冲激光对不同厚度的同种材质冷轧钢板进行对焊试验，结果表明随着厚度比率的增加，拼焊板的成型性能下降；Chung等[5]研究了保护气体的种类对汽车用低碳钢CO2激光拼焊性能的影响，结果表明He或50%Ar+50%N2(体积分数)是最好的保护气体；Kusuda等[6]认为，拼焊焊缝附近的冲压成形性能与材料的成分、强度比率和厚度比率有关。
但有关激光焊接技术应用在硅含量较高的硅钢带中的研究报道相对较少。
对于硅钢，硅含量对其焊接性影响较大，特别是硅含量较高时，对焊接性影响更大；另外，激光焊接热源集中在硅钢带接头部位，其热变形虽小，但温度梯度大，会使得焊接残余应力过大[7]。
在冷轧过程中，常常在激光焊接热轧硅钢卷的焊缝处发生断带，严重影响生产效率，因此硅钢带的激光焊接工艺必须严格控制[8-9]。
激光焊接技术原理及工艺分析
激光焊接技术原理及工艺分析
激光焊接技术是一种高精密性焊接技术，其原理是利用高能量激光束对焊接材料进行
熔化并加热，使其达到熔化状态，然后使母材和焊材熔合，形成焊缝。
激光焊接技术具有
焊缝小、熔化深度浅、热影响区小、熔池凝固速度快、焊接速度快、成形美观等优点。
激光焊接工艺主要包括焊缝设计、焊接参数选择、设备调试、工艺控制等几个方面。
焊缝设计需要根据焊接材料的性质和焊接要求来确定焊缝的形状和尺寸。
焊接参数的选择
包括激光功率、焊缝速度、焊接气体种类和流量等，需要根据材料特性和焊接要求进行选择。
设备调试主要包括激光器的调试和光束传输系统的调试等。
工艺控制主要包括工件定位、焊接过程中的温度控制和焊接质量的检测等。
激光焊接工艺有很多种，其中比较常用的是峰值功率调制焊接、脉冲时间调制焊接和
连续波焊接等。
峰值功率调制焊接是在一定时间内增加激光功率，使焊接材料快速熔化和
凝固，从而实现焊接。
脉冲时间调制焊接是通过调节激光脉冲时间和脉冲频率，实现焊接
材料的熔化和凝固。
连续波焊接则是将激光束连续发射，通过控制焊接速度和功率，实现
材料融化和凝固。
激光焊接技术在飞机、船舶、汽车、机器人以及电子设备等领域的应用越来越广泛。
它不仅可以替代传统的焊接工艺，在提高焊接质量的同时，也能够提高生产效率和生产率。
未来，激光焊接技术有望进一步发展，成为高精度微观加工和大型结构焊接等领域的重要
工艺。
激光焊接工艺和应用技术
激光焊接工艺和应用技术引言激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，通过激光束的聚焦实现金属材料的精确熔化和连接。
激光焊接工艺和应用技术已经在许多领域得到了广泛应用，包括汽车制造、电子设备、航空航天等。
本文将介绍激光焊接的基本原理、工艺流程和应用技术。
激光焊接的原理激光焊接是利用激光的高能量密度和高聚光性，通过激光束的照射使金属材料局部熔化和连接的焊接技术。
激光束经过透镜的聚焦，使激光功率密度在焦点位置达到一个很高的数值，从而使金属材料局部加热到熔化温度。
通过控制激光束的照射时间和位置，可以实现金属材料的精确焊接。
激光焊接的工艺流程激光焊接的工艺流程包括准备工作、参数设定、焊接操作和焊后处理。
准备工作在开始激光焊接之前，需要先对焊接材料进行准备工作。
这包括清洁焊接表面、去除氧化物等操作，以确保焊接质量。
参数设定在进行激光焊接时，需要设置一系列的参数，包括激光功率、焦距、焊接速度等。
这些参数的设定会影响焊接的质量和效率。
焊接操作激光焊接的操作需要一定的技术和经验。
操作人员需要根据焊接要求和参数设定进行操作，保证焊接的质量和一致性。
焊后处理焊接完成后，还需要进行焊后处理。
这包括焊缝清理、焊接部位的处理等操作，以确保焊接部位达到预期的要求。
激光焊接的应用技术激光焊接技术在许多领域得到了广泛应用。
汽车制造在汽车制造中，激光焊接被广泛应用于车身焊接和零部件焊接等领域。
激光焊接可以实现对汽车焊接质量的控制，提高生产效率和产品质量。
电子设备在电子设备制造中，激光焊接常被用于焊接电子元件和连接电路板等工作。
激光焊接可以实现对微小焊接点的精确焊接，提高产品的可靠性和性能。
航空航天在航空航天领域，激光焊接被广泛应用于航空器的制造和维修。
激光焊接可以实现对复杂结构的焊接，提高航空器的结构强度和整体性能。
结论激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，已经在许多领域得到了广泛应用。
掌握激光焊接的工艺流程和应用技术，对于提高焊接质量和效率具有重要意义。
超薄钛壳激光焊接工艺参数对焊缝成形影响研究
超薄钛壳激光焊接工艺参数对焊缝成形影响研究倪先胜;周正干;文雄伟【摘要】受加工工艺、热变形等因素影响,超薄钛壳的密封焊接存在较大的困难。
采用Nd：YAG脉冲激光器对0.3mm厚的钛壳进行激光密封焊接,详细研究了激光焊接过程中脉冲激光波形、激光功率、焊接速度、离焦量、侧吹气体流量等工艺参数对焊接成形质量的影响,随后对0.3mm厚的搭接接头进行了显微硬度测量与显微组织分析,最后采用氦质谱检漏对焊接样品进行了漏率测量。
试验结果表明：平稳的焊接波形是获得优质密封焊接效果的良好选择;激光功率和焊接速度的合理匹配是保证焊接质量的必要条件;当采用侧吹气体流量为15L/min时,气体保护效果%Due to the effects of manufacture techniques on specimen and heat distortion during welding,seal welding for ultra thin titanium shell is quite difficult.An Nd： YAG pulse laser system was used to seal 0.3mm thick medical titanium implant herein.The effects of process parameters including pulse wave shape,laser power,welding speed,defocusing amount,and shielding gas were investigated.Besides,tests of micro-hardness and micro-structure analyses on overlapped weld joint were discussed.Finally,parts of the welded specimens were analyzed by helium mass spectrum leakage detector.The experimental results show that flat wave shape is optimum choice for seal welding,reasonable collocation of laser power and welding speed guarantees the welding quality,and the weld bead color is good when the shielding gas flow rate is at 15L/minute.The welding specification for sealing ultra thin titanium shell wasconfirmed through a serial of technique experiments.It provides reference for engineering applications and optimization of the seal welding further.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2011(022)013【总页数】5页(P1615-1619)【关键词】激光密封焊接;超薄钛壳;工艺参数;焊缝成形【作者】倪先胜;周正干;文雄伟【作者单位】北京航空航天大学,北京100191;北京航空航天大学,北京100191;清华大学,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TG1560 引言钛是优良的结构材料,具有密度小、比强度高、耐腐蚀等特点,在航空航天、医疗器械领域得到了广泛的应用。
激光焊接工艺参数解析
激光焊接工艺参数解析激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、适应性强等优点而受到航空航天、机械、电子、汽车、造船和核能工程等领域的普遍重视。
尤其在汽车生产中，无论是车身组装还是汽车零部件的生产，激光焊接都得到了广泛的应用。
据有关资料统计，欧美工业发达国家50%〜70%的汽车零部件都是用激光加工完成的，其中主要以激光焊接和切割为主,激光焊接在汽车生产中已成为标准工艺。
影响激光焊接质量的工艺参数比较多，如功率密度、光束特性、离焦量、焊接速度、激光脉冲波形和辅助吹气等。
功率密度功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度，在几秒或几微秒时间内，可迅速将金属加热至熔点，形成良好的熔融焊接。
激光光束的聚焦光斑直径与激光器输出光束的模式密切相关，模式越低，聚焦后的光点越小，焊缝越窄，热影响区越小。
Nd：YAG固体激光器的光束模式为TEMOO o激光脉冲波形激光脉冲波形在激光焊接中十分重要（尤其是对薄片焊接）。
当高强度激光束射至材料表面时，金属表面将会有60%〜90%的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度不同而改变。
在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大，例如正弦波，适用于散热快的工件，飞溅小但熔深浅；方波适用于散热慢的工件，飞溅大但熔深大。
通过快速渐升、渐降功率的调整，可使焊件防止激光功率开关瞬间突开、突闭造成的焊缝起始气孔和收尾弧坑裂纹缺陷。
离焦量离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。
离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。
离焦方式有两种：正离焦和负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。
当正负离焦量相等时，所对应平面的功率密度近似一样，但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。
实验说明，激光加热50-200μs时材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸气,并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。
与此同时，高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。
铝合金激光焊接工艺研究精选全文
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铝合金激光焊接工艺研究
近些年来，随着激光焊接技术的发展和完善，铝合金激光焊接技
术成为焊接工艺领域的重要研究方向，其中形成的焊接结构性能优异，成为替代焊接方法的重要方式。
手艺性高技能强是激光焊接技术的重要特点，它不仅可以实现
对看不见位置的多次准确焊接，而且可以对大型装备和变形件进行焊接，并能达到良好的焊接效果。
此外，它也具有即使是极薄材料也能
充分实现焊接的特点，从而避免了低透子焊法在复杂构造中的难点。
铝合金激光焊接具有快速高效的特点，可取得均匀的热输入，能
够控制焊接温度，进而改善了焊接的性能，降低焊接金属的吸收力，
同时增大了拉伸强度和延伸率。
紧凑的焊接结构可以有效地避免焊接
问题带来的焊缝中的气裂，避免焊疤的形成，并且由于激光焊接的关
节质量良好，具有极强的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性。
因此，铝合金激光焊接成为当今极具应用前景的焊接技术，未来
将带给我们更加丰富的应用和更多的发展前景。
钽材激光焊接工艺试验研究
钽材激光焊接工艺试验研究作者：李格妮来源：《山东工业技术》2018年第23期摘要：采用激光焊对钽材零件的焊接进行试验研究，选用正交试验设计方案并通过极差分析确定功率、焊接速度、离焦量三个影响因素对焊缝熔深的影响，试验完成后对接头进行微观金相检测。
试验结果表明，采用激光焊可以解决钽材的焊接，并且获得了高质量高可靠的焊接接头。
关键词：钽；激光焊；正交试验；焊接参数DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.23.0080 引言激光焊利用激光束优异的方向性和高功率密度等特点进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在一个很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使待焊件熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
激光焊接具有能量密度高热输入小，焊缝和热影响区窄，焊接质量高，焊接精度高、效率快等优点。
钽熔点高达2996℃，耐磨损抗腐蚀，是重要的功能材料，在航空航天、电子行业、能源行业、医疗器械等领域都有广泛的应用；在高温下极易氧化，形成固溶体、金属间化合物，导致强度、硬度增大而塑性、韧性下降，易出现晶粒粗大，形成气孔及裂纹，对焊接造成了极大的困难；钽的热导率高，焊接需要的耗能偏大，但是焊接热输入偏大时易引起晶粒粗大；焊接热输入偏小时熔池熔化不良，因此，钽的焊接必须选择合适的焊接热输入以保证焊缝质量。
此外，由于零件待焊部位厚度薄，焊接过程容易出现焊穿、钽材熔化量过大导致变形，而且焊后需要保持直角，并且要求两零件保持同轴。
为了获得满足熔深要求，热影响区和晶粒度较小的焊接接头，根据零件尺寸、结构特点以及焊接要求，本文采用高能束的激光焊对钽材零件进行焊接试验。
1 试验1.1 试验材料本试验材料选用Ta1，材料状态为退火，化学成分如表1所示。
1.2 正交试验设计通过对激光焊的影响因素进行分析，确定了本研究的主要影响因素有，功率（A）、焊接速度（B）、离焦量（C），每个因素取三个水平，采用正交试验方案进行试验设计，因素水平表如表2所示，各因素间正交试验安排如表3所示。
钛合金激光焊接工艺分析
为典 型 ， 对其进 行 激光 焊接 性 能分析 ， 并针 对焊接 性 能 开展 激 光 焊接 工 艺分析 ， Ｔ 系列及 其他 类 型钛 对 Ｃ
合 金 激 光 焊 接 加 工 具 有 一 定 现 实指 导 意 义 。 关 键 词 ： 合 金 ； 光 ； 接 ； 艺 分 析 钛 Ｔ ５．
ｃ ｎｃ ｏ ａ ｅ ｆ ｒ ＴＣ ｅ ｉｓ ａ ｈｅ ｙｐｅ ｆ ｔｔ ｎｉ ｓ ｒｅ ｎｄ ｏｔ ｒｔ ｓ ｏ ｉａ ｕｍ ａｓ ｒ ｗｅ ｄｉｇ ｐｒ ｅ ｓ ｌ ｅ ｌ ｎ ｏｃ ｓ ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｔｉ ｎ ｕ ａｌ ｙ，Ｌａ ｅ ，Ｗ ｅ ｄ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｉ ｍ ｌ ａ ｏ ｓｒ ｌ ｉ ｇ，Ｐｒ ｃ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｅ ｓ ａ ａｙ ｉ
（ ）
接方 法 一 般 采 用 氩 弧 焊 或 等 离 子 弧 焊 ， ２种 方法 均
性能 较 好 ， ＴＣ 、 ２ ＴＣ 除 Ｉ ＴＣ 、 ７外 ， 他 系 列 均 可 热 其
处理 强 化 ， 削加 工 、 切 压力 加 工 性 能 良好 ， 温强 度 室 高 ， １０ ０ 在 ５ ～５ ０℃具有 良好 的耐热 性ｎ 。 ］ 钛 合 金 的焊 接 方 法 主要 有 钨 极 氩 弧 焊 、 化极 熔
加 工 工 艺
材 料 研 究
钛 合 金 激 光 焊 接 工 艺 分析 ＊
王 中林
（ 汉软 件 工 程 职 业 学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ０ ） 武 湖 ３ ２ ５
摘 要 ： 合 金 广泛 应 用 于工业 生 产 ， 钛 ＴＣ 系列钛 合金 是 其 中应 用 最广 的一 种 。 以 ＴＣ 系列钛合 金 作
型钛 合 金 中产量 最 多 、 用 最 广 的一 种 。传 统 的 焊 应
薄板钛合金光纤激光-tig电弧复合焊接工艺研究
薄板钛合金光纤激光-tig电弧复合焊接工艺研究随着航空航天、船舶、化工等领域对材料性能要求的提高，金属材料的焊接工艺也日益趋于高效、高精度、高质量。
对于薄板钛合金的焊接，传统的TIG焊接具有较好的焊缝质量和可靠性，但生产效率低下；而激光焊接速度快，但焊缝质量容易受到板材表面质量和对接精度的影响。
因此，采用光纤激光-TIG电弧复合焊接工艺，可以在保证焊接质量的同时提高生产效率。
光纤激光-TIG电弧复合焊接工艺的实现，需要在TIG焊接过程中引入激光能量，使得焊接部位产生高温，从而提高焊接速度和焊缝质量。
该工艺涉及的关键技术包括激光和TIG焊接机的协同控制、焊接气体种类和流量的优化、焊接参数的匹配等。
在应用实践中，需要根据板材厚度、板材表面质量和对接方式等因素进行针对性的调整和优化。
通过文献综述和实验研究，可以得出光纤激光-TIG电弧复合焊接工艺的一些优点：能够实现高效率、高精度的焊接；焊接质量稳定可靠；适用于不同厚度和形状的钛合金薄板；降低了对板材表面质量的要求；且可实现自动化生产，提高了生产效率。
但该工艺也存在一些缺点，如设备复杂、初步成本较高、对气体流量和焊接参数等参数的精度要求较高等问题，需要在实际生产中进行更多的优化和改进。