高功率光纖激光非熔透焊接5A06鋁合金.pdf

1、5A06鋁合金具有耐蝕性好、比強度高、退火后焊接性能好等優(yōu)點，在航空、航天、汽車、化學工業(yè)等場合得到廣泛應用。在航空航天領域，為保證筒體內(nèi)部元器件的工作環(huán)境，筒體外的加強筋都采用非熔透焊接，較為普遍的是電弧鉚焊，通過填充焊絲改善焊點的性能，但是焊點表面會有很大的凸起，筒體內(nèi)部容易產(chǎn)生變形，加強筋與筒體的搭接邊尺寸大，不僅浪費材料，還增加了筒體的重量。激光具有優(yōu)良的傳輸和聚焦性能，聚焦后可以達到很高的功率密度，而且作用時間短、焊接速度快、

2、熱影響區(qū)小、焊縫組織細小致密，接頭可以達到很高的性能和極小的變形。使用激光不僅可以點焊，而且可以很容易實現(xiàn)快速的連續(xù)縫焊，達到比單個焊點強度高得多的焊接接頭。
　　針對如何在非熔透的情況下，保證焊接接頭具有良好的表面質(zhì)量和力學性能，本文采用6kW高功率光纖激光器對5A06鋁合金進行了非熔透搭接焊數(shù)值模擬和試驗研究。
　　(1)簡要闡述了激光焊接的原理及模式，分析了激光焊接相對于傳統(tǒng)焊接方式的優(yōu)勢以及制約激光焊接擴大應用的因素

3、，介紹了國內(nèi)外鋁合金激光焊接、非熔透激光焊接以及激光焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀。對鋁合金材料種類以及鋁合金激光焊接的難點進行了介紹，闡述了鋁合金激光焊接中容易產(chǎn)生的缺陷以及相關的抑制辦法。
　　(2)對5A06鋁合金非熔透激光焊接進行數(shù)值模擬，結合激光深熔焊接的熔池特征，選取合適的熱源模型，使用有限元軟件ANSYS，在考慮材料的熱物理性能參數(shù)和邊界條件下，對5A06鋁合金非熔透激光焊接溫度場和應力場進行了仿真分析，研究了焊接過程中焊縫