復合模式對鋁合金激光-TIG焊接成形及接頭性能影響.pdf

1、5052鋁合金具有質量輕，耐蝕性好，無磁性，焊接性優(yōu)良等優(yōu)點，廣泛應用于汽車、航天航空、船舶制造、化工等行業(yè)。傳統(tǒng)鋁合金電弧焊接容易發(fā)生翹曲、接頭軟化等問題。激光電弧復合焊接避免了單一熱源焊接的缺陷，使得焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫成形得到顯著改善。目前，鋁合金激光電弧復合焊接工作大多集中在激光與MIG電弧的復合研究上，而鋁合金激光-TIG復合焊接的研究較少，尤其激光與TIG電弧之間的復合模式研究更是鮮有報道。
　　本文采用LWS-10

2、00型Nd∶ YAG激光器和WSM-400(PNE61-400P)數字化焊機，對3mm5052鋁合金進行激光-TIG復合焊接，研究不同復合模式對焊縫成形、顯微組織以及接頭力學性能的影響。運用ANSYS有限元軟件及K型鎳鉻熱電偶，分別對鋁合金激光-TIG復合焊接溫度場進行模擬和實測，分析不同復合模式對焊接溫度場的影響規(guī)律，并將模擬結果與實際結果進行對比驗證。最后針對鋁合金激光-TIG復合焊接焊縫成形機制以及不同材料在兩種復合模式焊接下氧化

3、膜對熔池流動性以及焊縫成形機制的影響進行了分析。
　　激光導前時焊縫表面成形美觀，熔池波動較小，其接頭顯微組織晶粒比電弧導前時要粗大且晶粒分布不均勻;接頭顯微硬度在激光導前時要低于電弧導前，且激光導前時接頭軟化更明顯;激光-TIG復合焊接接頭的平均抗拉強度在電弧導前時達到127.8MPa，接頭延伸率為7.45％;激光導前時平均抗拉強度為100.2MPa，延伸率為5.76％。
　　針對鋁合金激光-TIG復合焊接接頭形狀，建立了

4、高斯+錐體+柱體+橢球的組合熱源模型，該組合模型適合鋁合金復合焊接溫度場的模擬，且模擬焊縫形狀與實際焊縫形狀吻合較好;兩種復合模式下各樣點的模擬最高溫度均大于實際測得的最高溫度，且在激光導前時，各樣點對應的最高溫度均大于對應點在電弧導前時的最高溫度。
　　不同復合模式下鋁合金復合焊接焊縫成形機制與激光等離子體與電弧等離子體之間的復合狀態(tài)有關。激光導前時，激光等離子體與電弧等離子體形成復合放電，“匙孔”的電弧等離子體電導率更高，激光