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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 316L不锈钢激光-电弧复合焊接中的激光冷却电弧等离子体效应

    摘要： 当前激光-等离子体相互作用理论认为，当激光束穿过等离子体时，逆轫致辐射（IB）吸收效应会使等离子体能量（如电子温度）升高。但本文在千瓦级光纤激光-TIG复合焊接中发现了一种有趣的激光冷却电弧等离子体效应（LCAPE）。通过理论建模与实验观测，我们发现在316L不锈钢复合焊接过程中，不同工艺参数下氩等离子体尾部温度均出现超过5000K的降低现象。研究表明该效应由激光诱导金属蒸气引发，其机理主要包括金属蒸气对电弧等离子体的对流冷却作用及辐射增强效应。本发现可拓展激光-等离子体相互作用理论，并为工业领域中等离子体的调控提供理论参考。

    关键词： 冷却效果，不锈钢，激光-电弧复合焊接，电弧等离子体，光纤激光

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 保护气体流量对激光-电弧复合焊接及MIG焊接过程的影响

    摘要： 通过计算流体动力学分析（CFD）和高速摄影研究了?；て宥约す?电弧复合焊（LAHW）与熔化极惰性气体?；ず福∕IG）焊接过程的影响。结果表明：高气体流量下MIG的工艺稳定性较LAHW更差；无论MIG还是LAHW，气流力Fg都会阻碍熔滴过渡，但LAHW中的蒸发反冲力Fv有助于减轻这种阻碍并维持工艺稳定性。此外发现增大?；て辶髁坎换嵯灾谋渲骱附忧虻钠辶魈?，但高流量能扩大高氩浓度区域范围，有利于熔池铺展。

    关键词： 焊接工艺、计算流体动力学分析、激光-电弧复合焊接、MIG焊

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 厚HSLA钢激光-电弧复合焊接中填充金属分布与加工稳定性

    摘要： 高功率激光束焊接形成的焊缝具有深而窄的几何特征。通过电弧源添加填充焊丝形成激光-电弧复合焊接（LAHW）工艺，对获得所需力学性能至关重要。由于熔化焊丝向焊缝根部输送能力较弱，其在整个焊缝深度方向的分布情况备受关注。准确识别填充金属分布具有很大挑战性。金属粉芯焊丝能提供高密度的非金属夹杂物（NMIs），这对针状铁素体形核非常重要。基于焊缝中非金属夹杂物的统计特征可以准确判断填充金属分布情况。本研究发现填充金属含量向根部呈线性递减趋势，焊缝上部填充金属聚集明显，在45-55%深度处出现陡降且纵向剖面呈现波浪状分布。纵向方向观察到显著硬度变化，根部硬度值可达>300HV。根据先共析奥氏体晶粒形貌分析，75%深度处因熔池流动不稳定湍流产生了大量气孔。工艺参数的精细平衡对保证工艺稳定性和填充金属分布均匀性具有重要作用。

    关键词： 填充金属分布、微观组织、厚钢板、非金属夹杂物、高强度钢、力学性能、激光-电弧复合焊接

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过光束振荡减轻激光-电弧复合Al-Si焊缝宏观偏析的途径

    摘要： 激光-电弧复合焊接（LAHW）中，由于电弧穿透能力较弱，宏观偏析现象较为严重。本研究提出了一种利用光束摆动提升溶质传输、减轻宏观偏析的简单有效方法。当摆动幅度A≥0.8 mm且频率f≥300 Hz时，整体焊缝截面的宏观偏析量较未摆动焊接降低了300%，纵截面偏析量降低了220%。宏观偏析的减少归因于高频摆动光束产生的搅拌及涡流抽吸效应，该效应改善了熔池的湍流流动和对流，使复合焊接合金元素均匀化。

    关键词： 溶质传输、元素分布、激光-电弧复合焊接、光束摆动、宏观偏析

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 焊接角度对AA2219铝合金激光-电弧复合焊接头形貌及气孔的影响

    摘要： 研究了焊接角度对AA2219铝合金激光-电弧复合焊接焊缝形貌及气孔特征的影响。上斜垂直焊(USVW)的焊接效果优于下斜垂直焊(DSVW)。通过高速摄像机观察焊接过程发现，当熔滴过渡位置距小孔2mm时焊接过程趋于稳定。通过分析作用于小孔的力及熔池特征可知，焊缝形貌与气孔特征与重力-激光夹角(β)相关，该夹角影响小孔稳定性及熔池特性。结果表明：随着β角增大，熔池流速加快，有利于减少气孔，这是因为焊接方向的重力加速了熔池流动；同时β角增大会提高小孔内静压与蒸汽压，从而增强小孔稳定性并降低气孔率。

    关键词： 钥匙孔、焊缝形貌、气孔、铝合金、激光-电弧复合焊接

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光与电弧协同效应对铝合金激光-电弧复合焊接的影响

    摘要： 研究人员普遍认为，激光与电弧的协同效应使激光-电弧复合焊接在铝合金焊接中能获得显著的效率和质量优势。然而，该协同效应物理本质对焊接过程的影响尚不明确。本研究通过复合等离子体羽流的光谱分析和焊接过程的高速摄影分析，揭示了协同效应的基本原理及其对焊接过程的影响。首先，协同效应的原理是激光与电弧相互作用促使电子能级跃迁，该过程发射更多光子从而增强对焊材的热输入。通过光谱强度可量化协同效应——其随激光功率增大而增强，随电弧电流和激光-电弧间距增大而减弱，且与焊缝截面积（尤其是上部）成正比，有利于提高焊接能量利用率。其次，激光-电弧复合焊接的飞溅量显著少于单纯电弧焊接。协同效应产生的更大熔池、向下熔流及减小的熔滴转移力，使转移熔滴更易被熔池吸收，从而稳定转移过程并减少飞溅产生。研究成果有助于理解复合焊接机理并优化焊接工艺。

    关键词： 协同效应、激光-电弧复合焊接、焊接熔深、焊接能量利用率、飞溅

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 振动条件下高氮钢激光-电弧复合焊接

    摘要： 焊接气孔和氮含量被认为是影响高氮钢熔焊接头力学性能的重要因素。本研究探讨了在焊接过程中施加机械振动以减少焊缝气孔并提高焊缝氮含量的方法。分析了机械振动对气孔、拉伸和冲击性能的影响。结果表明，振动熔池中的气泡上浮速度比常规焊接模式更快。随着机械振动频率的增加，焊缝气孔率先降低后升高。拉伸强度和冲击功先升高后降低，断口呈现韧性断裂特征。

    关键词： 氮含量、振动、孔隙率、奥氏体不锈钢、高氮钢、激光-电弧复合焊接、微观组织、力学性能

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 三通和角接接头激光及激光-电弧复合焊接熔深评估应用程序开发

    摘要： 激光技术当之无愧地在现代机械工程生产中占据一席之地。采用激光源进行焊接已十分普遍。然而，要制造关键的焊接结构，离不开广泛的技术研究，而计算实验能大幅简化这一过程。为实现该目标，通?；崾褂米ㄓ贸绦颉庑┏绦蚩赡芄诟丛樱佣ひ帐导床槐?。本文介绍了一款基于简化模型开发的应用程序，用于计算激光及激光-电弧焊接内角焊缝、单面T型接头及同步双面焊情况下的温度场。通过模型计算结果与实验数据的对比表明，该程序完全适用于工艺用途。这款开发的应用程序同时具备简洁直观的界面，无需强大计算资源，可用于快速预估选定焊缝类型的焊接效果。

    关键词： T型接头焊接、激光-电弧复合焊接、激光焊接、软件、角接接头焊接

    更新于2025-09-11 14:15:04