研究目的
为海洋应用开发并优化钢与铝的激光束焊接工艺,旨在取代现有的爆炸焊接方法,并评估接头在不同载荷条件和腐蚀环境下的准静态及循环强度。
研究成果
研究表明,在船舶应用中采用激光束焊接工艺连接钢-铝搭接接头和适配器具有可行性。优化工艺参数和控制熔深对焊缝疲劳强度有显著影响。该研究强调了腐蚀环境对疲劳强度的影响,并指出需要进一步研究以充分理解相关机制。这些发现有助于开发更高效、更具成本效益的船舶混合材料连接方法。
研究不足
该研究承认实验存在技术和应用方面的限制,包括爆炸焊接连接设计自由度有限,以及需要进一步研究以了解测试频率的影响和腐蚀疲劳机制的分析。失效行为从CAL到VAL的变化,以及对未控制穿透深度的焊接接头的调查表明,线性损伤累积理论并不适用。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及开发并优化铝合金EN AW-6082 T651与S355钢异种搭接接头的激光束焊接工艺。针对不同熔点、热膨胀系数及金属间相形成等问题对工艺进行了优化。
2:样品选择与数据来源:
通过水切割工艺从焊接板材制备试样,包括单道/多道焊缝搭接接头及紧凑型适配器。
3:实验设备与材料清单:
采用大功率激光焊接系统Trumpf TruDisk 16.002、光谱仪、激光头(Scansonic MI GmbH)及伺服液压试验机。材料包括EN AW-6082 T651铝合金与S355钢。
4:光谱仪、激光头(Scansonic MI GmbH)及伺服液压试验机。材料包括EN AW-6082 T651铝合金与S355钢。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:在室温下对试样施加循环拉伸脉动载荷直至完全断裂进行疲劳测试,包括恒幅载荷(CAL)、变幅载荷(VAL)及5%氯化钠溶液腐蚀疲劳测试。
5:数据分析方法:
采用最大似然法评估载荷相关的W?hler曲线,分析失效循环数对应的载荷幅值、拐点及拐点前后的斜率变化。
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