改善鋁合金激光-TIG復合焊接頭性能的工藝研究.pdf

1、2A14鋁合金具有質量輕，耐熱性好，低溫性能好等優(yōu)點，廣泛應用于航空航天、船舶制造等領域。對鋁合金采用激光電弧復合焊接工藝是目前研究的熱點，傳統(tǒng)鋁合金電弧焊接容易發(fā)生翹曲、接頭軟化等問題。激光電弧復合焊接避免了單一熱源焊接的缺陷，使得焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫成形得到顯著改善。目前，鋁合金激光電弧復合焊接工作大多集中在激光與MIG電弧的復合研究上，而鋁合金激光-TIG復合焊接的研究較少，尤其激光與TIG電弧之間的復合模式以及改善接頭強度的研

2、究更是鮮有報道。
　　本文采用LWS-1000型Nd∶YAG激光器和WSM-400(PNE61-400P)數字化焊機，對3 mm2A14鋁合金進行激光-TIG復合焊接，研究焊前對板材進行黑化或加粉工藝，對焊縫成形、顯微組織以及接頭力學性能的影響，并且通過添加不同成分配比的TiC粉和Al粉，以探究改善接頭強度的工藝。此外，還分析不同復合模式對焊縫成形、顯微組織等的影響，深入探究其影響機理。最后探究熱處理工藝對鋁合金激光-TIG復合焊

3、接接頭的抗拉強度的影響。
　　在2A14鋁合金的激光-TIG復合焊接過程中，焊前黑化處理的工藝或添加TiC的工藝都可以改善鋁合金對激光的吸收率，但是黑化處理工藝對激光吸收率的提高效果大于加粉處理。黑化處理的寬度變化對焊縫成形的影響不顯著。
　　焊前涂覆TiC和Al粉的工藝方法可以有效改善焊接接頭的抗拉強度，經過熱處理后的2A14純母材的抗拉強度大約為279.14 MPa，焊前沒有經過加粉處理所得焊接接頭的抗拉強度平均值為18

4、4.33 MPa，為母材的66％。當添加TiC為10％時，所得接頭強度平均值為252.90 MPa，約為母材的90.60％。
　　在焊接工藝參數相同時，激光導前獲得的焊縫表面成形質量良好，焊縫表面略微凹陷，熔寬、熔深大，焊縫顯微組織更均勻化。而電弧導前獲得的焊縫表面嚴重發(fā)黑，焊縫表面略微隆起，熔寬、熔深小;激光導前模式和電弧導前模式的根本區(qū)別在于激光導前時激光擊破鋁合金表面的氧化膜，從而導致在整個焊接過程中能量的有效利用率不同。熱