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采用并排配置的双光束激光焊接异种钢/铝接头
摘要： 采用双光束同轴并行配置的激光焊接技术，对厚度为1.5毫米的异种钢/铝搭接接头进行了焊接。研究重点考察了双光束功率比(Rs)和双光束间距(d1)等关键工艺参数对钢/铝接头特性（包括焊缝形貌、界面微观组织、抗拉强度及断裂行为）的影响。结果表明：同轴并行的双光束激光焊接能获得无焊接缺陷的优质钢/铝搭接接头。Rs与d1工艺参数对焊缝外观、铝合金侧熔深(P2)及焊接缺陷具有显著影响。P2深度变化及铝/焊缝界面的位置差异，会导致金属间化合物(IMC)层在形貌与厚度上呈现非均匀微观结构。电子背散射衍射(EBSD)相图分析显示，铝/焊缝界面形成的IMC层包含针状θ-Fe4Al13相和致密板条状η-Fe2Al5相，并在钢/铝接头焊缝晶界处检测到极细小的θ-Fe4Al13与η-Fe2Al5相。最终发现P2与钢/铝接头抗拉强度存在匹配关系，当Rs=1.50时采用同轴并行双光束焊接获得的接头抗拉强度达到最大值109.2 N/mm。根据P2差异会出现两种断裂路径模式，其中具有最佳P2值的钢/铝接头展现出较高的抗断裂性能。
关键词： 双光束激光焊接、抗拉强度、并排配置、EBSD相图、钢/铝接头
更新于2025-11-28 14:24:20
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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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通过激光脉冲整形实现铜铝异种金属薄板激光焊接
摘要： 薄铜片与铝片的异种金属连接在电池连接中至关重要。这种异种材料组合连接时的主要问题是会形成脆性金属间相，从而降低接头的电学和力学性能。采用激光焊接铜铝薄板时，需要达到10^7 W/cm2量级的极高能量密度。铜铝元素的均匀混合对提升接头延展性至关重要。本文研究了激光脉冲复合振荡与整形技术对铜铝搭接焊的影响。通过调节激光脉冲参数（即功率占比与脉宽的关系）可实现混合程度的精准控制。研究采用截面分析与微观组织观察方法，系统考察了具有上升沿和下降沿轮廓的不同脉冲形状效果。
关键词： 脉冲调制，异种金属连接，铜-铝接头，激光焊接，金属间化合物（IMC）
更新于2025-09-12 10:27:22