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毕业论文网 > 文献综述 > 机械机电类 > 焊接技术与工程 > 正文

Al/不锈钢异种金属激光搭接接头组织与性能研究文献综述

 2020-08-05 10:08  

文 献 综 述 1. 课题研究的意义及背景 铝及铝合金比强度高,能有效降低部件的重量;钢是一种最普遍、最常用的黑色金属,在制造业中的地位至今无法撼动。

目前,铝/钢复合结构在航空航天、汽车、轮船等行业得到了广泛应用,能够通过降低结构重量来提高燃油效率、延续航程、控制污染[1-2]。

激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小、可焊材料范围广、与其他焊接方法兼容性强等优点。

此外,在异种合金的焊接中,激光焊可有效地降低熔池内由于优先溶解与物理、化学性能差异引起的偏析等问题的发生;并且由于激光焊接的能量密度高,焊接过程中焊接速度快、加热时间短,可有效抑制金属间化合物的形核与生长[3]。

然而,铝/钢异种激光焊接过程复杂,包含金属材料对激光的吸收、能量与动量的传递与转换、光致等离子体对激光的散射与吸收、熔池形成及演化、匙孔效应以及熔池凝固等物理过程,在这些物理过程中所涉及的一些问题都将直接影响接头力学性能[4]。

虽然铝钢激光焊件已经应用于汽车车身制造等方面,但上述问题仍大大影响了钢铝复合接头进一步的发展应用。

因此,对铝钢异种合金激光焊接的突出问题进行详细讨论研究具有重要的意义。

本文的研究内容包括研究采用添加Ni中间层下铝/不锈钢激光搭接工艺,焊接参数的选择以及焊缝成形;分析铝/不锈钢搭接接头激光焊接冶金问题及其力学性能,重点研究添加Ni中间层下铝/不锈钢搭接接头界面微观组织及其对硬度的影响。

2. 激光焊接的特点 激光能够向工件传输高于10kW/mm2的能量密度, 因此,能够形成深宽比较大的、小孔状的熔深。

众所周知,激光焊接工艺有两大缺点和难题,即很高的成本投入和较低的能量转换效率,然而激光焊接有许多优势所在,如热源的光路操纵容易, 控制简单, 工件的变形小,热影响区狭窄,精确性和自动化程度高,大多数情况下不需要真空工作室等等。

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