在激光焊接模擬方面,由于這是一個(gè)高階、非線(xiàn)性、具有自由表面的三維問(wèn)題,因而要精確計(jì)算和模擬有許多邊界條件和參數(shù)都必需確定,但由于模擬對(duì)結(jié)果預(yù)測(cè)、工程設(shè)計(jì)以及物理本質(zhì)揭示顯示出的重要作用,相關(guān)的研究一直未中斷。
2.6 鋁合金的激光焊接
CO2激光焊接鋁合金的困難主要在于高的反射率以及導(dǎo)熱性好,難以達(dá)到蒸發(fā)溫度、難于誘導(dǎo)小孔的形成(尤其是對(duì)Mg含量比較小時(shí))以及容易產(chǎn)生氣孔。提高吸收率的措施除了表面化學(xué)改性(如陽(yáng)極氧化)、表面鍍層、表面涂層等外,也有用激光—TIG、激光—MIG的報(bào)道,其中MIG—DC electrode bbbbbbbb (DCEP)方法由于表面的清理作用強(qiáng)和加絲的合金化作用效果較好。
最近,比利時(shí)的L·Cretteur和法國(guó)的S·Marya 對(duì)6061鋁合金進(jìn)行了混合氣和焊劑的CO2激光焊。在給定的試驗(yàn)條件下表明:70%He +30%Ar、氣流方向與焊接方向相反時(shí)效果為好;針對(duì)穿透焊接時(shí)焊縫背面容易產(chǎn)生下垂缺陷,采用75%LiF+25%LiCl的焊劑,起到了祛除氧化、改善熔化金屬與背面母材的接合,使背面焊縫具有“上翹”效應(yīng),在較寬的參數(shù)區(qū)間內(nèi)形成了規(guī)整的焊道。對(duì)6061鋁合金的焊接表明,焊縫強(qiáng)度可達(dá)到母材的90% 。
2.7 激光熔覆
激光熔覆與其它表面改性方法相比,加熱速度快、熱輸入少,變形極小;結(jié)合強(qiáng)度高;稀釋率低;改性層厚度可精確控制,定域性好、可達(dá)性好、生產(chǎn)效率高。
激光熔覆除用于民品外,英、美等國(guó)也已用于航空機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)Ni基渦輪葉片的耐熱、耐磨層的熔覆及修復(fù)。
3 電子束焊接和等離子弧焊接的最新進(jìn)展
國(guó)外電子束焊接發(fā)展可歸結(jié)為:超高能密度裝置研制、設(shè)備智能化柔性化、電子束流特性診斷、束流與物質(zhì)作用機(jī)制研究以及非真空電子束焊設(shè)備及工藝的研究等。
日本,加速電壓600kV、功率300kW的超高壓電子束焊機(jī)已問(wèn)世,一次可焊200mm的不銹鋼,深寬比達(dá)70∶1 。
日、俄、德開(kāi)展了雙槍及填絲電子束焊技術(shù)的研究。在對(duì)大厚度板第一次焊接的基礎(chǔ)上,通過(guò)第二次填絲來(lái)彌補(bǔ)頂部下凹或咬邊缺陷;日本采用雙搶實(shí)現(xiàn)了薄板的超高速焊接,反面無(wú)飛濺,成形良好?! ?
法國(guó)研制成功的雙金屬和三金屬薄帶材電子束焊接也頗引人關(guān)注?! £P(guān)于非真空電子束焊接,德國(guó)實(shí)現(xiàn)了母材為Al Mg0.4 Si1.2的旋轉(zhuǎn)件的填絲焊接,加絲材料為AlMg4.5Mn ,送絲速度35m / min ,焊接速度高達(dá)60m / min。該研究在斯圖加特大學(xué)的25kW電子束焊機(jī)上完成。
非真空電子束焊接(EBW—NV)在汽車(chē)制造領(lǐng)域一直倍受重視。例如,手動(dòng)變速器中同步環(huán)與齒輪的非真空電子束焊接,生產(chǎn)率已超過(guò)500件/小時(shí)。
最近,德國(guó)和波蘭的學(xué)者共同研制了真空電子束焊接時(shí)安裝于真空室中的非接觸測(cè)溫裝置,測(cè)量點(diǎn)最小直徑1.8 mm,主要用于陶瓷和硬質(zhì)合金的釬焊,該裝置可排除隨機(jī)的熱流的干擾,測(cè)量精度高。
在等離子弧焊接方面,變極性等離子弧焊以及鋁合金穿孔等離子立焊是關(guān)注點(diǎn)之一 .










