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D406A超高强度钢多道次窄间隙激光焊接特性
摘要： 提出了一种通用且适用的方法来预测D406A超高强度钢窄间隙激光填丝焊接的接头质量。在预测的最优焊接参数下可获得无缺陷接头，此时窄间隙激光填丝焊接的生产效率约为当前工业实际应用的传统钨极氩弧焊的3.75倍。与钨极氩弧焊接头相比，激光焊接头熔合区组织更均匀，导致熔合区显微硬度沿厚度方向的波动更小。激光焊接头焊接态抗拉强度略高于钨极氩弧焊接头，而延伸率提高了15.9%。采用双目立体三维扫描方法对比了D406A接头激光焊与钨极氩弧焊的残余变形，值得注意的是激光焊接头的变形量仅为钨极氩弧焊接头的21%。窄间隙激光填丝焊接是D406A钢焊接结构制造中传统钨极氩弧焊的可行替代工艺。
关键词： 超高强度钢、焊接变形、填充焊丝、窄间隙激光束焊接、微观组织
更新于2025-11-28 14:24:20
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丝材送进激光沉积过程中填充焊丝加热与熔化的分析模型
摘要： 增材制造技术，特别是送丝激光熔覆技术，能通过部分或完全省去铸造、机加工和焊接等工艺环节，显著缩短大型或复杂形状零件的生产周期。本研究旨在建立送丝激光熔覆过程中填充焊丝加热与熔化的解析模型。采用泛函分析方法求解热传导问题，其计算时效性较数值方法高出数个数量级。所得解析解可确定焊丝表面任意分布热流下的温度场。研究发现：送丝速度较高时，焊丝端部在距激光轴线更远处即完全熔化；熔化表面形态亦受送丝速度影响——低速送丝时焊丝横截面受热更均匀，且熔化表面倾角较小。
关键词： 温度场、格林函数、热源、激光沉积、填充焊丝
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用镍基合金/奥氏体不锈钢填充焊丝的水冷辅助激光异种金属焊接
摘要： 为阐明水冷对镍基合金/奥氏体不锈钢填丝脉冲激光焊接凝固行为的影响并提升激光焊接接头力学性能，本研究开展了焊缝形貌、显微组织、抗剥离性能及显微硬度的分析。结果表明：水冷增加了焊缝冷却速率与温度梯度，促使焊缝更易发生成分过冷，从而使凝固速率随温度梯度增大而提高。这使得焊缝晶粒细化约28%，未混合区平均宽度减小35%，且富Mo析出相（由π相和μ相组成）体积分数较低。在镍基合金/奥氏体不锈钢激光焊接中首次发现μ相，π相与μ相均与基体保持良好共格关系，导致析出相与基体间具有较低相界能。其与基体的共格关系表现为：π相与基体呈[1 4 3]π // [5 3 1]γ取向关系，μ相与基体呈[1 2 0]μ // [2 2 1]γ取向关系。μ相沿[1 1 0]方向（μ相滑移系之一）存在层错，且π相与基体的共格关系优于μ相。显微硬度、单位长度承载能力及抗剥离应力分别提升10.5%、8.1%和11.8%。
关键词： 镍基合金，析出相，填充焊丝，水冷辅助，激光异种焊接
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光窄间隙多层焊的近垂直焊接方法
摘要： 介绍了一种新型的近乎垂直的激光窄间隙多层焊接工艺方法，该工艺通常采用水平方式进行。本研究将该工艺应用于X100管线钢焊接，并通过高速摄像技术进行研究。采用三维扫描、纵向与垂直横截面分析以及计算机断层扫描技术，将所得焊缝与水平焊接焊缝进行对比。研究发现近乎垂直的焊接方法具有良好稳定性，能形成外观均匀的焊缝。焊缝顶面呈现特定的周期性形貌特征，内部熔道边界存在变化。观察到的气孔与水平焊接工艺产生的气孔相似，仅方向不同。结合水平与近乎垂直两种工艺可能具有优势：近乎垂直工艺可缩短层间时间，而水平工艺能获得比垂直工艺更优的表面光洁度。本文还讨论了近乎垂直工艺的潜在优势及改进方向。
关键词： 立焊、填充焊丝、窄间隙、多层焊、激光焊接
更新于2025-09-12 10:27:22