鋁合金電弧輔助熔絲激光焊特性研究.pdf

1、針對常規(guī)激光填絲焊接過程中的光絲對中精度要求高,常規(guī)填絲造成的激光能量波動大、匙孔不穩(wěn)定等問題,本文提出了電弧輔助熔絲,讓焊絲以液態(tài)形式填充的思想,開展了鋁合金電弧輔助熔絲激光焊特性的研究。對影響電弧輔助熔化焊絲穩(wěn)定性的主要工藝參數(shù)進行了研究,針對不同焊絲熔化狀態(tài),提出了過渡控制方法,一種是嚴格控制光絲間距,一種是通過裝配間隙的毛細導流作用。同時,研究了電弧輔助熔絲激光焊接過程中的物理特征與常規(guī)激光填絲焊的區(qū)別,以及焊接速度對兩者物理特

2、征的影響規(guī)律,并對鋁合金電弧輔助熔絲激光焊工藝特性進行了研究。
　　首先,進行了焊絲穩(wěn)定熔化的工藝試驗,研究了熔絲能量和送絲位置對焊絲熔化的影響規(guī)律,并對焊絲的過渡行為進行了分析和控制,焊接電流、光絲間距、送絲角度和方式是影響焊絲熔化狀態(tài)的主要因素,焊絲以小于15°進行前送絲較后送絲穩(wěn)定,光絲間距在-1~6mm、熱源間距在4mm是焊絲穩(wěn)定熔化的合理范圍,通過受力分析提出了兩種控制液態(tài)焊絲穩(wěn)定過渡的方法;
　　然后,對高速攝像

3、和CCD圖片進行處理分析。對比研究了電弧輔助熔絲激光焊和常規(guī)激光填絲焊的熔池、匙孔、等離子體等物理特征。相比常規(guī)激光填絲焊,電弧輔助熔絲激光焊填材距匙孔中心遠、匙孔平均尺寸大,避免了焊絲對匙孔的直接沖擊,而且熔池尺寸大,液相停留時間長,有利于氣體等雜質的浮出。另外,等離子體相對穩(wěn)定,高速焊時,對送絲精度要求低,焊縫成形良好;
　　最后,對鋁合金電弧輔助熔絲激光焊接特性進行了研究,得出其在2m/min焊接速度下大大改善了鋁合金氣孔問