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热输入对粉末冶金钼合金纤维激光焊接承插接头气孔缺陷的影响
摘要： 由于粉末冶金工艺带来的预存内部缺陷，多孔性缺陷仍是钼及其合金熔焊中的棘手问题。本研究采用光纤激光焊接纳米结构高强度钼（NS-Mo）合金端塞与包壳管，重点考察了焊接热输入的作用。通过计算机断层扫描（CT）和扫描电子显微镜（SEM）分析了焊缝中多孔缺陷的分布与形貌。初步结果表明：低热输入条件下激光焊接NS-Mo能显著减少熔合区多孔缺陷。CT检测显示当焊接热输入从3600 J/cm（即1200 W，0.2 m/min）降至250 J/cm（即2500 W，6 m/min）时，NS-Mo接头多孔率从10.7%降至2.1%。高热输入下的显著多孔缺陷与小孔失稳、熔池气泡膨胀合并有关，其中小孔失稳起主导作用；而低热输入时的多孔缺陷源于粉末冶金基材（BM）释放的气泡未及溢出逃逸。
关键词： 光纤激光焊接，钼合金，气孔缺陷，热输入
更新于2025-11-28 14:24:20
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采用双相滞后模型对激光表面淬火中的热输入进行逆向估算
摘要： 本研究基于双相滞后模型，采用共轭梯度法估算激光表面淬火过程中未知的时变热输入。随后可获得加热表面的逆向温度变化。通过向介质边界和内部的精确计算温度添加随机误差，生成反演分析所需的模拟实验数据。研究选取两个算例验证所提方法的准确性，并考察测量误差及测点位置对估算结果精度的影响。结果表明：对于本研究的测试案例，无论初始猜测值如何，均可获得时变激光热输入的精确估算。
关键词： 双相滞后、热输入、激光表面硬化、反问题
更新于2025-09-19 17:13:59
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工艺参数和热输入对激光焊接钛Ti-6Al-4V合金焊缝几何形状的影响
摘要： 激光束焊接是最受青睐的焊接技术之一，因其具有更高的焊接速度、更小的焊缝尺寸和变形量，在工业领域的重要性与日俱增。此外，其高焊缝几何强度和极小的热影响区特性，使其适用于多种工业应用场景。本研究通过考察钛合金激光焊接，探究工艺参数对焊道几何形态及冶金性能的影响。通过改变激光功率和焊接速度来分析其对焊缝几何形态形成的作用机制。熔合区的宽度与深度随焊接条件变化而改变，焊缝区晶粒细化程度显著，且热影响区宽度会随激光焊接功率产生明显变化。通过获得最佳焊道几何形态及控制热影响区宽度，最终实现对焊缝接头力学性能的调控。
关键词： 热输入、熔合区、微观组织、力学性能、激光焊接、显微硬度、焊缝几何形状、钛合金
更新于2025-09-16 10:30:52
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焊接速度对激光焊接1.2毫米厚双相钢残余应力预测精度的影响
摘要： 焊后残余应力和变形是激光焊接中的突出问题，它们会降低疲劳强度和韧性。本研究采用1.2毫米厚的冷轧双相钢板，分别进行了平板堆焊和对接焊配置的激光焊接。观察发现，当热输入量约为25 kJ/m时可获得外观无缺陷、焊缝窄且全熔透的优质焊缝。研究创新性地尝试在保持最佳热输入的同时提高焊接速度。结果表明：高速焊接会导致高残余应力并引发纵向裂纹，而将速度限制在0.08 m/s时则能有效避免纵向裂纹。文献显示，学者们已针对小孔模式激光焊接提出了多种可预测残余应力和变形的数学模型，但这些模型大多无法实现重复性预测（尤其是薄板焊接）。本研究试图验证该论点的合理性范围。低速工况下残余应力值分布范围过宽，导致数学模型难以准确预测实际残余应力；而在最佳热输入与高速工况下，残余应力值分布范围显著缩小，预测精度明显提高。通过核平均取向差（KAM）研究也验证了残余应力值的准确性。
关键词： 热输入，双相钢，核平均取向差，残余应力，激光焊接，小孔模式，焊接速度，焊缝纵向裂纹
更新于2025-09-12 10:27:22