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《鋁合金5A02不等厚板的CO2激光填粉拼焊》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第28卷第3期焊接學報Vo1．28N。．32007年3月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTrrUTIONMarch2007鋁合金5A02不等厚板的CO2激光填粉拼焊余淑榮，樊丁，熊進輝2，王剛2，陳劍虹(1．蘭州理工大學有色金屬新材料省部共建國家重點實驗室，蘭州730050；2．蘭州理工大學有色金屬合金教育部重點實驗室，蘭州730050)摘要：在填加粉末的條件下，采用CO2激光器焊接鋁合金5A02不等厚板，研究焊接參數(shù)對焊縫成形的影響；利用金相顯微鏡、掃描電鏡、拉
2、伸試驗機分別研究了激光拼焊板焊接接頭的力學性能、斷口形貌及微觀組織特點。結(jié)果表明，填加粉末可使5A02不等厚薄板的激光焊接過程的穩(wěn)定性顯著提高，在比較寬的參數(shù)范圍內(nèi)，可以得到成形良好的焊縫；拼焊板的橫向拉伸試樣均斷裂于薄板熱影響區(qū)，拉伸性能與母材中變形能力較好的板料所占比例有關(guān)，該比例越大則拼焊板具有較大的延伸率，變形能力越強；拼焊板的焊縫組織極為細小，在熔合線附近開始向焊縫中心生長的是樹枝狀晶，在焊縫中心是等軸晶。關(guān)鍵詞：CO2激光焊接；剪裁拼焊板；鋁合金；不等厚中圖分類號：TG456．7文獻標識碼：A文章編號：0253—360X(~007
3、)03—025—04余淑榮0序言研究鋁合金不等厚板的激光拼焊具有必要性和現(xiàn)實意義。目前，國際上對于汽車的開發(fā)研究正朝著低能耗、低排放、低成本方向發(fā)展，汽車工業(yè)的輕量化是1試驗材料和方法目前的一個主要發(fā)展方向。剪裁拼焊板(tailoredweldedblanks，TWB)正是在這種背景下發(fā)展起來的試驗材料為鋁合金5A02(Lr2)，其化學成分見一種技術(shù)，它是將不同厚度或不同材質(zhì)的板料經(jīng)剪表1。板材厚度分別為薄板1．0ⅡⅡn，厚板1．4ⅡⅡn。薄板為半硬態(tài)，平均硬度為77HV；厚板為退火態(tài)。裁后，用焊接方法拼成坯板，然后再整體沖壓成形的一種加工工
4、藝。剪裁拼焊板在汽車工業(yè)中的使用，平均硬度為62HV。板料尺寸為150rlllnx100mnl可有效地節(jié)省材料、降低車身重量，降低成本、降低和150ⅡⅡn×100mnl。油耗，從而獲得很大的經(jīng)濟效益?1。相對于一般鋼表15A鋁合金的化學成分(質(zhì)量分數(shù)。％)材，鋁合金材料具有較低的密度、較高的比強度，因Table1Chemicalcompositionof5A(Raluminumahoy而可在滿足強度等力學性能要求的同時，大大降低MgMnSiFeCuZnAl材料的消耗及構(gòu)件的重量，因而鋁合金剪裁拼焊板薄板2．100．200．220．240．10
5、一余量技術(shù)成為目前國際上的一個研究熱點。厚板2．200．16O．2O．20．10一余量鋁合金的激光焊接存在不少技術(shù)難點，如鋁合金表面對激光束極高的初始反射率、焊縫的氣孔、裂激光加工器為德國ROFIN公司的3kWco2激紋等。而鋁合金不等厚板的激光拼焊，由于激光束光器，光斑直徑0．15mnl，連續(xù)輸出，模式TEM01。對接口間隙的敏感性以及材料厚度的不同，使得拼焊前用丙酮清洗試樣以去除油污，再用先堿洗焊工藝不僅存在激光焊接的一般問題，還存在焊縫后酸洗的方法去除氧化膜。試驗中，要求板間距小成形困難、受熱不均及應力集中等問題【2,3]。因此，于0．
6、3mnl，兩板材下表面處于同一平面，激光光束微偏于厚板一邊。焊接前在焊道處均勻涂刷鋁和鎂收稿日期：20O6—04—26的混合粉末。保護氣體為氬氣，保護方式為同軸保基金項目：國家重大基礎(chǔ)研究前期研究專項(2004CCA04900)；甘肅護+側(cè)面保護+背面保護。焊后測試拼焊板接頭的省自然科學基金資助項目(3ZS041一A2．5—031)；教育部“春暉計劃”資助項目(Z2004一l一6200B)顯微硬度、力學性能，并利用sEM觀察其斷口形貌、維普資訊http://www.cqvip.com焊接學報韓28卷微觀組織212激光功率的影響激光功率剝‘熔深
7、的影響很大，功率太小，小能2試驗結(jié)果與分析實現(xiàn)4,-fL效應，熔深很淺；隨著功率的增大，熔深也l抖】庖增大m]功率太大．由r光致等離子體對激光21工藝參數(shù)對焊縫成形的影響的屏蔽作用．使得烯辣反而下降在試騎中得到的2．1．1填加粉末的影響能夠完全熔適的激光功率范恫是I．5～l8kw,f在填加稃}求的條件F，分別采用不同的激光功激光功率小于I_5kw1．熔很淺或只是燒黑_r上率、接速度、焦點位置進行激光焊接試驗．結(jié)果發(fā)件表【fl_f；肖激光功率大于2kw時，保護氣體氯氣電現(xiàn)，焊接過程很不穩(wěn)定，易產(chǎn)焊穿和術(shù)焊透等焊縫離的等離子體對激光產(chǎn)屏蔽，使鋁合
8、金拼焊板的不連絀缺陷．很難獲得沒柯叫缺陷的焊縫．而焊熔深減小或基本未熔縫成形與各丁藝參數(shù)之間沒有叫艇的規(guī)律性為此激光功率對焊縫熔寬的影響如3所示．在功焊接前在試板燁
