对脉冲激光频率差厚拼焊钢板焊接接头组织和性能的影响 .pdf

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1、墼毽宓亟圃学兔兔www.xuetutu.com、一su⋯mm⋯a—ry脉冲激光频率对差厚拼焊钢板焊接接头组织和性能的影响安徽工业大学材料科学与工程学院孙希庆洪永昌马钢技术中心张武摘要：本文采用Nd：YAG脉冲激光器对1．0mmMI70P与0_7mmDC06羞厚异种材料进行拼焊试验，重点研究脉冲激光频率对焊接接头组织和性能的影响。试验结果表明，随着脉冲激光频率的增大，差厚拼焊接头的凹陷明显减少而且焊缝的过渡更加光滑均匀；焊缝中心区组织为较为粗大的多边形铁素体和少量磷化物和TiN颗粒，而MI70P侧热影响区主要为较细小铁素体

2、和少量粒状贝氏体组织，DC06'~热影响区主要为粗大的柱状铁素体组织；焊接接头各区域中铁素体的平均晶粒尺寸随着激光脉冲频率的提高呈逐渐增大的趋势。焊接接头的显微硬度均在M170P一侧的熔合区出现最高值，拉伸试验结果均断裂在DC06薄钢板一侧，脉冲激光频率较高时得到焊缝的杯突试验开裂位置在DC06母材。关键词：激光：脉冲频率；差厚拼焊：组织：性能激光焊接的最大特点是被焊接构牌号IClSiM“PSAllTiNB件变形小、焊接深宽比高和热影响区M1701l0．002lO．O10．60．08O．0050．05l0．060．03O

3、．0()0窄，南于获得的焊接接头质量和性能DC06J0．001J0．0080．15()．010．0080．O5l0．060．003比传统焊接方法高得多，因此它在汽表2M170P$1：IDC06钢板为了减少焊接缺陷，去除表面剪切层牌号lR。(MPa)lR(MPa)1A(％)车丁业上的应用越来越广泛‘。Nd：油污。先用砂纸打磨对焊接头端面，M170PJ】92J385J42．5YAG激光器以其波长短、吸收率高以DC06ll48l305l43．5然后分组编号，再用丙酮清洗，清洗及可用光纤传输，又易于实现加工过与超深冲级汽车用钢板

4、进行脉冲激光干净后吹干备用。试验所用的焊接设程的自动化等优点而被广泛应用于汽拼焊试验，重点研究激光工艺参数脉备为德国Rofin~司生产的STARWELD车制造业焊接加T生产中。冲频率对焊接接头组织和性能的影响，500型Nd：YAG同体脉冲激光器。激光磷在合金元素中一般作为杂质元为实际生产应用提供试验依据。器的主要技术参数：激光器的最大平素对待。进而控制其含量越低越好。均输出功率为500W，其中脉冲焊接电但是，近来研究发现磷尽管能降低材1试验材料与试验方法压连续可调范围为250．--750V，脉冲宽料的韧性，提高材料的脆化

5、温度，但1．1试验材料度可调范围为1-50m~，脉冲频率可调同时义可增加l司溶体的强度，对材料试验材料为厚度1．0mm的M170P(t~范围为1-500Hz。起到周溶强化的作用。试验研究表明，强化汽车用钢板和0．7mm的DC06超深本实验采用单面焊双面成形的焊对于磷含量高于o．o4％H,-t的钢进行焊接冲级汽车板。接方式，通过改变激光的脉冲频率获时易产生热裂纹，在采用脉冲激光进两种材料的化学成分如表l所示，得一系列的焊缝，具体的试验工艺参行焊接~,1Rq于热输入量较小，可以减两种材料的力学性能如表2所示。数如表3所示。焊

6、接过程中选用纯氩气少热裂纹的产生。本文针对马鞍山钢1．2试验方法作为保护气体，对焊缝正反两面同时铁公司近来开发的磷强化汽车用钢板首先用数控精密切割机将待焊材进行保护，保护气体除了具有防止焊作者简介：孙希庆(1986一)，男．山东临折人．在读硕士。主要从事金属材料激光焊接方面的研究工作料切割成100mmx200ram规格的样品，缝形成过程中的氧化外，还对抑制激现代焊接2011年第2期总第98期J一1学兔兔www.xuetutu.com材料组合焊接电压u脉冲频率f脉冲宽度t焊接速度离焦量△f氩气流量q(V)(Hz)(IllS

7、)v(mm／min)(nflIl1)(1Jmin)其他参数不变的情况下，脉冲频率增18大则单位时间内发射的激光脉冲个数M170P与DC062602012300-03l5-2022增多，从而导致脉冲之间的重叠度增光焊接时产生的等离子屏蔽云有重要料和设备的要求以及《GB／T228—2002大，母材熔化增多，焊缝反面熔宽增作用。金属材料室温拉伸试验方法》的国家加，并且飞溅严重。使用型号为VHX一900型超景深数标准，本试验采用的试样尺寸如图1所2_2脉冲激光频率对焊接接头成形性码显微镜对焊接接头的表面形貌进行示，在Zwick／

8、RoellZIO0型拉力试验机的影响上进行拉伸试验；在Zwick／R~llBIIP6∞图3为其他工艺参数相同而脉冲激分析并拍照；截取小同激光T艺参数下的焊接接头横截面制成金相试样，型试验机匕进行焊接接光频率不同的情况下，焊接接头的横截面形貌。经观察分析可看出，随着经2％硝酸酒精腐蚀后，在OLYMPUS-BX51金相显