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厚钢板/铝对接接头的混合激光-金属惰性气体深熔焊接
摘要： 钢/铝异种金属连接在工业应用中日益重要，尤其在减重方面具有显著优势。然而，即使薄板钢/铝直接焊接也极具挑战性。本研究采用聚焦于钢侧的小孔模式混合激光-金属惰性气体（MIG）焊接工艺，实现了6mm厚钢/铝对接接头的焊接。系统研究了激光偏移量对焊缝成形、界面组织结构及钢/铝接头极限抗拉强度（UTS）的影响。 通过该混合激光-MIG小孔焊接工艺获得了优质的钢/铝对接接头。当激光偏移量从0.6mm增至0.8mm时，由于热输入降低，焊缝呈现更平滑的优良形貌。钢/铝接头厚度方向的位置对铝/焊缝界面金属间化合物（IMC）层的形貌与厚度具有重要影响：上下部位的IMC层呈厚且不规则形态，中部则相对薄而均匀。特定焊接条件下，钢/铝接头下部的铝/焊缝界面从熔焊模式转变为钎焊模式，形成岛状结构，其IMC层由Fe2Al5层和针状Fe4Al13相组成。 当激光偏移量为0.6mm时获得最大UTS值87.0MPa。虽然断裂发生在显示脆性特征的IMC层，但断裂形貌与位置呈现混合破坏特征，对IMC层裂纹扩展具有一定抵抗能力。
关键词： 激光-金属惰性气体焊接，极限抗拉强度，小孔焊接，金属间化合物，钢/铝接头
更新于2025-11-28 14:24:20
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316L奥氏体不锈钢板激光对接焊工艺参数建模与优化以获得最大抗拉强度
摘要： 激光焊接具有高功率密度但低能量输入的属性，为传统连接技术常见的缺点提供了令人振奋的解决方案。本文采用Nd:YAG激光焊接系统对316L奥氏体不锈钢金属板进行对接焊。由于该材料成本低廉且具有优异韧性、高温下更高的蠕变抗力和断裂应力等特性，316L奥氏体不锈钢在工业领域（尤其是汽车和船舶行业）应用广泛。因此，在实施激光焊接后检验其焊后性能并确定参数优化值至关重要。研究分析了激光功率、焊接速度和焦距等关键工艺参数并进行优化，采用实验设计统计工具系统开展测试，运用响应面法(RSM)和方差分析(ANOVA)技术识别影响焊缝的关键工艺参数，建立了预测极限抗拉强度的参数经验关系式。通过三维响应面图和等高线图阐明了激光参数（焊接速度与焦距）、（激光功率与焦距）及（激光功率与焊接速度）对极限抗拉强度的交互作用。按ASTM标准制备电火花线切割的焊接试样进行拉伸测试，使用万能试验机检测焊接试样，并采用维氏硬度计对母材和热影响区进行显微硬度测试。将拉伸试样用于扫描电子显微镜(SEM)金相分析，金相试样制备严格遵循ASTM E3-11标准规范进行取样、镶嵌、研磨和抛光。金相观察显示存在延性断裂面的波状形貌。研究表明实际焊缝极限抗拉强度值与模型预测值高度吻合，证实本工作建立的模型能更精确地预测焊缝抗拉强度。
关键词： 实验设计，极限抗拉强度，316L奥氏体不锈钢，响应面法（RSM），Nd:YAG激光焊接
更新于2025-09-23 15:19:57
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[美国机械工程师学会（ASME）2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 美国加利福尼亚州旧金山（2018年8月27日星期一）] ASME 2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 高温老化对无铅焊料力学行为影响的研究
摘要： 无铅焊料因其相对较高的熔点、优异的机械性能、热循环可靠性及环?；匦裕还衔缱臃庾爸械幕チ牧?。其机械行为高度依赖于工作温度。现有无铅焊料力学特性研究主要集中于125°C以下的应力-应变与蠕变测试。然而电子设备在钻井、地热能、汽车功率电子及航空航天发动机等严苛环境中使用时，焊料会暴露于125-200°C的高温工况，该温度区间无铅焊料的力学性能数据极为有限。本研究考察了SAC305（96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu）和SAC_Q（SAC+Bi）无铅焊料在200°C极端高温下的力学行为，对回流处理后的单轴试样进行了四个高温（125/150/175/200°C）下的应力-应变测试，并研究了125°C等温时效对合金力学行为的影响。试样制备过程中严格控制工艺以确保单轴测试试样的微观结构真实反映实际无铅焊点状态。对比分析了焊料的高温拉伸特性（初始模量、屈服强度及抗拉强度）。结果表明：无铅焊料在高温下力学性能显著退化，经时效处理后退化更为明显；与传统SAC合金相比，添加Bi元素能显著提升高温性能并有效抑制时效引起的性能衰退。
关键词： 屈服应力、极限抗拉强度、应力-应变曲线、SAC合金、模量、无铅焊料、时效
更新于2025-09-09 09:28:46