激光-电弧复合焊接技术研究本科毕业论文

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1、编号本科生毕业论文毕业论文中文题目TheSubjectofGraduationProject学生姓名专业机械设计制造及其自动化学号指导教师学院机电工程学院摘要本文在对激光-电弧复合焊接技术研究现状总结的基础上，对复合热源焊接技术进行了工艺基础及应用的研究。本文采用YAG-MAG激光电弧和CO2激光器-MAG焊机进行了复合焊接试验。试验中主要对激光功率、电弧功率及保护气体对熔滴过渡的影响进行了研究。结果表明：在一定的焊接工艺条件下，焊缝熔深主要由激光功率影响，焊缝熔宽主要由电弧功率影响。电弧对熔深影响不大，但电弧电流过大时，焊接熔深反而减小，主要是

2、由于电流过大时熔滴过渡方式改变，等离子体和熔滴对激光产生屏蔽和阻碍，使激光能量减弱。实验数据表明：当激光功率为2.5kW，焊接电流为180A时较为理想；焊接速度在1.2~1.4m/min左右时，焊缝形貌较好，激光与电弧耦合效果最佳，焊缝成形系数较低，熔滴过渡、电信号波形稳定。关键词：激光-电弧复合焊接等离子体熔滴过度保护气体ABSTRACTInthispaper,onthebasisofsummarizinghybridweldingtechnique,aprogramofexperimentalworkwasundertakentoinvest

3、igatethehybridlaser–MAGweldingprocessanditsapplication.ThispaperusesYAGlaser-MAGandCO2laserandMAGweldingmachinetodothehybridweldingtest.Theeffectsoflaserpower,arcvoltage,arccurrentandshieldinggasonbeadprofileanddroplettransferarestudied.Theresultsindicatethatundercertaincondi

4、tionsofwelding,thearcpowermainlyaffectstheweldwidth,thelaserpoweristhemaineffectofthecompositeweldpenetration.Arccurrenthaslittleeffectontheweldingpenetration,buttheweldingpenetrationdecreaceswhenarccurrentistoolarge.Becausetheplasmaanddropletshieldlaser.Laserpoweris2.5kW,180

5、Aistherequiredweldingcurrent;theweldingspeedat1.2~1.4m/min,sothebetterappearanceisvisible.Thelaserandarccouplingeffectisinthebeststate,weldreinforcementshapecoefficientinstability,droplettransferandtheelectricalsignalareinstability.Keywords:laser-archybridweldinglaser-induced

6、plasmadroplettransfershieldinggas第一章绪论为了解决传统焊接中遇到的一系列问题，于20世纪80年代初期，英国学者W.M.Steen首先提出了激光与电弧复合焊接这一全新的焊接形式。但是受当时条件限制，这种技术并没有立刻引起广泛关注。近年来随着工业生产对焊接工艺的要求越来越高，各国学者再次将精力集中到激光-电弧复合焊接技术上来。激光-电弧复合焊接是将两种截然不同的热源复合在了一起，是两种热源相互影响，优势互补形成了一种更加高效地焊接方式。激光焊接过程属于热传导型，即激光通过辐射加热工件表面，工件表面的热量通过热传导向内

7、部扩散，通过控制激光脉冲的能量、宽度、峰值功率和重复频率等，使工件熔化，形成特定的熔池。激光-电弧复合焊接技术与单独的激光焊、电弧焊相比，具有高焊接速度、优化焊缝截面质量、力学性能，降低装配精度和成本等优势，因此被广泛的研究和应用。高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域，获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接。尽管激光-电弧复合焊接拥有诸多优点，但是其复合过程十分复杂，诸多参数都对焊缝质量造成影响，因而对两热源复合工艺的研究，将有助于我们获得更好的焊接效果。1.1课题的研究意义及主要内容激光-电弧复合焊接技术与单独的激光、电

8、弧焊相比，具有提高焊接速度、桥接性能，增大焊接熔深，降低装配精度和成本等优势，因此被广泛的研究和应用。近几年来，为了实现对铝合金、不锈钢