研究目的
研究45毫米厚高强度钢深熔小孔激光-电弧复合焊接(LAHW)中的孔隙率和凝固裂纹问题。
研究成果
激光-电弧复合焊接在深熔焊接时由于高深宽比易产生气孔和凝固裂纹。气孔随焊接速度和间隙增大而增加。凝固裂纹主要出现在焊缝中心线根部。降低焊接速度和增大激光光斑直径可能减轻裂纹。数值模拟显示根部区域存在高冷却速率和应力,与裂纹倾向相关。
研究不足
该研究仅限于特定的焊接参数和材料。工艺参数范围可能过窄,难以确定无裂纹焊缝的条件。气孔抑制机制的适用性仅限于某些特定情况。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光纤激光-MAG复合焊接工艺,通过双面焊接技术连接45毫米厚高强度钢板。研究方法包括高速摄像和数值模拟,用于分析小孔动态行为与应力场分布。
2:样本选择与数据来源:
实验样本为45毫米厚高强度钢板。数据采集手段包括X射线照相、超声波检测和无损破坏性试验。
3:实验设备与材料清单:
使用15千瓦镱光纤激光器、Fronius TPS4000 VMT远程GMAW电源及Motoman关节机器人。材料包括微合金高强度钢及1.2毫米金属芯填充焊丝。
4:2毫米金属芯填充焊丝。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:通过高速摄像系统观测焊接过程,采用无损检测与破坏性试验评估焊缝气孔与裂纹情况。
5:数据分析方法:
运用ABAQUS软件配合移动热源子程序DFLUX进行数值模拟,分析热力场分布特性。
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