研究目的
分析铜基填充焊丝在电镀锌和热浸镀锌钢板上的润湿行为,以加深对润湿前沿对焊缝边缘质量影响的理解。
研究成果
研究表明,两种主要润湿模式——陡角润湿与平角润湿——会影响镀锌钢板激光钎焊的焊缝边缘质量。平角润湿过程中液态锌与润湿前沿的接触会导致更不规则的焊缝边缘,而陡角润湿则能获得更优的焊缝边缘质量。热浸镀锌钢采用永久陡角润湿时缺乏工艺窗口的原因,可归结为激光辐射吸收率较低以及自稳定的屏蔽效应。
研究不足
该研究指出了技术限制因素,例如平角润湿中的自稳定效应会阻碍采用常规设备对热镀锌钢进行钎焊时获得足够的焊缝边缘质量。潜在的优化领域包括防止工艺过程中状态变化以及避免液态锌接触润湿前沿。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用铜基填充焊丝对镀锌钢板进行平板堆焊激光钎焊。通过高速摄像机图像确定润湿前沿,并利用显微照片捕捉焊缝边缘形貌。
2:样本选择与数据来源:
使用尺寸为150毫米×50毫米×0.75毫米的钢板,包括DX54+Z100(热浸镀锌)和DC06+ZE75/75(电解镀锌)。填充焊丝选用直径1.2毫米的CuSi3Mn1材料。
3:75毫米的钢板,包括DX54+Z100(热浸镀锌)和DC06+ZE75/75(电解镀锌)。填充焊丝选用直径2毫米的CuSi3Mn1材料。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:采用波长1064纳米的通快HL4006D固态激光器及通快BEO D70聚焦光学系统。送丝系统配置为推拉式结构的Dinse DIX WD 300。
4:实验流程与操作规范:
以恒定工艺速度(3米/分钟)和送丝速率(3米/分钟)进行130毫米长度的钎焊,激光功率以0.25千瓦为梯度从2.00千瓦递增至3.00千瓦。
5:25千瓦为梯度从00千瓦递增至00千瓦。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过后处理横向高速摄像记录测量润湿前沿,焊缝边缘则通过显微照片进行评估。
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获取完整内容-
Trumpf HL4006D solid-state laser
HL4006D
Trumpf
Used for laser brazing of bead-on-plate seams on zinc-coated steel sheets.
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Trumpf BEO D70 focussing optic
BEO D70
Trumpf
Focussing optic used in the laser brazing setup.
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Dinse DIX WD 300 wire feed system
DIX WD 300
Dinse
Wire feed system in a push-pull configuration for the brazing process.
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Phantom VEO 410L high-speed camera
VEO 410L
Phantom
Used to record the wetting front of the brazing process.
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Cavitar Cavilux HF illumination system
Cavilux HF
Cavitar
Illuminates the process with a laser diode to eliminate process radiation in the camera recording.
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Keyence VHX-1000 microscope
VHX-1000
Keyence
Used to record and analyze cross sections of the brazed seams.
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