振荡扫描激光束-电弧复合焊接的过程控制与冶金行为研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51275186

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

高明

完成单位：

华中科技大学

中文关键词：

1振荡扫描激光束; 激光-电弧复合焊接; 铝合金; 气孔; 力学性能;

其他语种关键词：

Oscillating laser beam; Laser-arc hybrid welding; Aluminum alloy; Porosity; Mechanical properties

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

研究发现，激光-MIG电弧复合焊接中厚铝合金必须采用大电弧电流来抑制焊缝气孔，这导致热输入较大，接头强韧性不够理想。为此，本项目提出基于振镜的振荡扫描激光束-电弧复合焊接铝合金新工艺、新方法：利用激光束的高频扫描强制搅拌熔池，该搅拌效应和激光-电弧相互作用能够优势互补，实现既消除焊缝气孔又改善焊缝组织、提高接头强韧性的目的。本项目将围绕其中的关键科学问题进行研究，揭示激光束高频振荡扫描的动态行为对电弧特性和激光-电弧相互作用的影响规律；探索由高频振荡扫描激光束驱动的熔池搅拌效应和熔体有序流动对熔池传热传质、合金元素烧损迁移、缺陷形成、焊缝结晶等焊接冶金行为的影响规律，及其和接头组织性能的内在关联。在此基础上，提出铝合金振荡扫描激光束-MIG复合焊接过程控制和接头组织性能的调控方法，建立工艺参数数据库系统，为铝合金的高质量焊接提供理论依据和技术支撑，并丰富激光-电弧复合焊接基础理论。