本科毕业设计文献综述.doc

《本科毕业设计文献综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、本科毕业设计文献综述Q235夹层对A啤驅評光焊接成形性学生：苏哲学号:11213140116专业：焊接技术与工程班级：A1241班指导老师：张义福机械与材料工程学院二0—三年十一月文献综述■0■亠前吕本篇毕业设计（论文）题H是《Q235夹层对A6061铝合金激光焊接成形性能的影响》。在实际工程牛产应用屮，激光焊接接头的力学性能一直是关注的对象，而焊缝成形与焊接质量、焊接参数是否合理、焊接参数控制稳定性以及焊接接头力学性能都具有较大的联系。因此，开展Q235夹层对A6061铝合金激光焊接成形性能的影响研究，具有较大的工程应

2、用意义。正文由于铝合金具有质量轻，加工性能好，高屈强比等优点。在结构件及电子、电气设备屮得到了广泛地应用•特别是近儿年，人类对地球环境保护和资源回收利用所需要的设备提出了多功能、高质量和高可靠性的要求，使得铝合金的使用范围更加扩大•为了满足上述使用要求，优质、高效和高精度的铝合金焊接技术的发展势在必行，而激光焊接因其良好焊接性能更引人注H。1铝合金的应用现状铝及铝合金因其具有一系列较好的物理及化学性能，例如，密度小，良好的导电性，较高的机械强度，良好的耐蚀性等，在汽车、造船、国防工业、航空航天、储藏容器等领域广泛采用，铝

3、合金技术己被列为国防科技关键技术和重点发展的基础技术在建筑房地产、桥梁和公路等方面，铝及铝合金也是炙手可热的材料。随着人们对能耗和环保的重视及逐渐增高的能耗和环保标准，车辆轻量化己成为车辆制造业的发展趋势。H前，在车身制造方面采用轻质材料是车身轻量化的主要手段，而铝合金具有的质轻、易加工、表面美观以及回收成本低等优点，采用铝合金结构代替钢铁结构是各国汽车制造商在汽车轻量化方面采取的主要措施。本出超级跑车NSX和奥迪小型车A2,A8,R8以及捷豹XJ在车身

4、卩采用了大量的铝合金且非常成功。铝合金在航空航天方面应用发展也很快

5、速，主要应用于飞机的结构材料。飞机上采用的铝材料主要是高强高韧铝合金，如Al-Zn-Mg-Cu系屮的7450,7075,7150铝合金;A1-Cu-Mg系中的2124,2224和2324合金。特别是在飞机飞行过程屮受压缩负荷的上翼结构，所用材料需要有尽可能高的抗压强度/重量比、耐蚀性，高强铝合金在这种结构小的应用前景广泛。曲2铝合金激光焊接中存在的问题随着大功率激光器尤其是以光纤激光器、碟形激光器为代表的固体激光器的发展，铝合金激光焊的应用范围不断扩大。但也存在着初始反射率高、气孔、热裂纹、接头软化及焊缝成形差等问题。2

6、・1初始反射率高铝合金自由电子密度高，很容易与激光屮携带能量的光子作用将能量反射掉，所以铝合金的激光加工屮遇到的首要问题便是对激光具有很高的表面初始反射率，固态下对C02激光束的反射率可以高达97%,即使是对短波长的YAG激光，反射率也在80%以上。可以通过表面预处理住、改变焊接结构、缩小光斑直径等措施来降低反射，改善吸收。2.2气孔焊缝气孔问题是H前铝合金激光焊接研究工作屮的热点问题。铝合金激光焊接屮主要存在两类特征气孔：一•类是氢气孔，与熔池中的氢析出有关；另-•类是工艺气孔，是由匙孔不稳定引起的。氢在尚态及液态铝合

7、金屮的溶解度不同，在金属凝同吋，过饱和的氢从熔池屮析出形成气泡，气泡在上浮过程屮搁浅而产牛氢气孔。减少氢气孔的有效措施便是切断供氢源，如焊前清除材料表而油污、氧化膜，焊接过程屮加强熔池保护等。当激光功率密度超过材料阈值吋将会产牛一个沿厚度方向渐细的匙孔，匙孔的存在是不断波动变化的，在各种变化的热学和力学因素作用下始终处于不稳定状态叭AkiraMatsunawa等人〔工对小孔的动态行为进行了实吋观察，发现小孔的形状是非对称的，激光能量集屮作用在小孔的前壁造成材料的局部汽化膨胀，对后壁产牛冲击，同时周围的熔池金属也会在重力和

8、表而张力作用下塌陷，导致匙孔失稳，将金展蒸汽、焊接保护气体等卷入熔池形成气泡，当气泡来不及溢出被凝I古I金属壁阻碍吋便会形成气孔。此外，等离子体的波动也会导致小孔失稳，形成气孔。工艺性气孔尺寸较大，形状不规则，可以在内壁上观察到金属流动的痕迹。获得稳定的匙孔是抑制工艺性气孔的关键，选择合适的保护气体、调整激光功率波形、焊接时施加电磁场、采用双光束等可以有效地达到这一H的。2.3热裂纹铝合金激光焊接屮产牛的热裂纹可以分为焊缝屮的结晶裂纹和近缝区的液化裂纹。焊接过程屮，焊缝柱状晶优先发展，低熔点共晶被排挤到晶界处形成液态薄膜

9、，受铝凝同收缩的内应力作用而产牛结晶裂纹。近缝区金属成分偏析岀现相界液化现象是产牛液化裂纹的原因。添加si,zr,Ti,V,B等元素调整焊缝合金系统可以有效防止热裂纹

10、心。2.4接头软化Al—Mn,Al-Mg系铝合金主要采用加工硬化或固溶强化来提高强度，rfnAl-Cu,Al-Mg-Si等系列铝合金通过吋效过程产牛强