[1]董志伟,唐定狼,张建勋.激光焊接参数对4.5 mm厚TA4板材焊缝成形的影响[J].焊管,2024,47(2):24-28.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.004]
　DONG Zhiwei,TANG Dinglang,ZHANG Jianxun.Effect of Laser Welding Parameters on Weld Forming of TA4 Plate with 4.5 mm Thickness[J].,2024,47(2):24-28.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.004]
点击复制

激光焊接参数对4.5 mm厚TA4板材焊缝成形的影响()
分享到：

《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
47
期数:
2024年第2期
页码:
24-28
栏目:
加工技术
出版日期:
2024-02-29

文章信息/Info

Title:
Effect of Laser Welding Parameters on Weld Forming of TA4 Plate with 4.5 mm Thickness
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.004
作者:
董志伟; 唐定狼 ; 张建勋
西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，西安 710049
Author(s):
DONG Zhiwei ; TANG Dinglang; ZHANG Jianxun
Xi’an Jiaotong University, State Key Laboratory of Mechanical Behavior for Materials, Xi’an 710049, China
关键词:
激光焊接;  TA4板材;  激光功率;  焊接速度;  离焦量
Keywords:
laser welding;  TA4 plate;  laser power;  welding speed;  defocus amount
分类号:
TG456.7
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.004
文献标志码:
A
摘要:
为研究激光焊接工艺对TA4焊缝成形的影响，对厚度4.5 mm的TA4板材进行光纤激光焊接，分析了激光功率、焊接速度和离焦量对焊缝形貌的影响。试验结果表明，焊缝背面熔宽随着激光功率的增大而增大，但正面焊缝存在熔宽的无规则波动，说明激光功率密度处于熔透阈值附近时焊接过程存在激光深熔焊和热导焊间来回跳变的焊接不稳定现象；随着焊接速度的增大，焊缝正面熔宽逐渐减小，板材过渡到焊透状态过程中熔宽无规则地波动发生于背面焊缝；焊缝熔宽随离焦量减小表现为先增大后减小，负离焦能改善能量密度阈值附近的焊接不稳定现象。
Abstract:
In order to study the influence of laser welding parameters on the macro morphology of TA4 welded joints, the TA4 plate with 4.5 mm thickness was welded by laser welding. The single factor experimental method was used to study the effects of different laser process parameters such as laser power, welding speed, and defocus on the weld morphology. The experimental results show that the weld width on the back of the weld increases with the rising of laser power, but there is an irregular fluctuation of the weld width on the front weld. This confirms that when the laser power density is near the penetration threshold, there is a instability phenomenon on appearance of weld. As the welding speed increases, the fusion width on the front side of the weld gradually decreases, and the irregular fluctuation of fusion width occurs on the back side of the weld during the transition of the plate to the fully penetrated state. The weld fusion width first increases and then decreases with the decrease of defocusing amount, and negative defocusing can improve the welding instability near the energy density threshold.

参考文献/References:

1 范丽颖，刘俊玲，安红.钛在海洋工程上的应用现状及前景展望［J］.中国金属通报，2006（增刊2）：25-28.2 曹春晓，闫渊林，黄旭.我国航空系统钛合金发展现状与展望［J］.钛工业进展，2002（4）：26-29. 3 LISIECKI A.Welding of titanium alloy by different types of lasers［J］. Archives of Materials Science & Engineering，2012，58（2）：209-218.4 邱俊斌，张永康，罗敬文.机器人光纤激光焊接TC4钛合金的工艺研究［J］.应用激光，2013，33（4）：426-429.5 CARVALHO S M，BAPYISTA C A R P，LIMA M S F. Fatigue in laser welded titanium tubesintended for use in aircraft pneumatic systems［J］. International Journal of Fatigue， 2016（90）：47-56.6 SAHOO S K，BISHOYI B，MOHANTY U K，et al. Effect of laser beam welding on microstructure and mechanical properties of commercially pure titanium［J］.Transactions of the Indian Institute of Metals， 2017，70（7）： 1-9.7 AHN J，CHEN L，DAVIES C M，et al. Parametric optimisation and microstructural analysis on high power Yb-fibre laser welding of Ti–6Al–4V［J］. Optics & Lasers in Engineering，2016（86）：156-171.8 XU Z Z，DONG Z Q，YU Z H，et al.Relationships between microhardness，microstructure，and grain orientation in laser?elded joints with different welding speeds for Ti6Al4V titan?um alloy［J］.Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2020，30（5）：1277-1289.9 陈俐.航空钛合金激光焊接全熔透稳定性及其焊接物理冶金研究［D］.武汉：华中科技大学，2005.10 陈武柱，张旭东，任家烈，等.激光焊接时焊接模式转变规律及焊接过程稳定性的研究［J］.中国激光，1996（7）：657-661.11 张旭东，陈武柱，任家烈.热透镜效应对激光焊接模式及其过程稳定性的影响［J］.清华大学学报（自然科学版），1997，37（8）：101-104.12 马可，薛龙，黄军芬，等.GMAW自动焊熔透影响因素分析及多元回归预测［J］.机械工程学报，2018，54（18）：55-61.13 陈根余，周宇，张明军，等.大功率光纤激光厚板自熔焊焊缝表面质量改善研究［J］.中国激光，2013，40（11）：311-315.14 张颖云，陈素明，李波.激光焊接参数对1.2 mm TC4钛合金薄板焊缝的影响［J］.焊管，2019，42（9）：26-31.15 周川川，周牧，周林柱，等.车门用异种镀锌钢板激光焊接工艺及性能研究［J］.汽车工艺与材料，2023（7）：59-63.

相似文献/References:

[1]张颖云,陈素明,李 波.激光焊接参数对1.2 mmTC4钛合金薄板焊缝的影响[J].焊管,2019,42(9):26.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.9.005]
　ZHANG Yingyun,CHEN Suming,LI Bo.Influence of Laser Welding Parameters on the Weld of TC4 Titanium Alloy with 1.2 mm Thickness[J].,2019,42(2):26.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.9.005]
[2]任 武,荆 栋,王海飞,等.CT90级连续油管激光焊对接接头的组织及性能研究[J].焊管,2019,42(12):23.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.12.005]
　REN Wu,JING Dong,WANG Haifei,et al.Research on Microstructure and Properties of Laser Welding Butt Joint for CT90 Coiled Tubing[J].,2019,42(2):23.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.12.005]
[3]杨晓茹,冉庆选,蒋晓军,等.激光功率对19Cr双相不锈钢焊接接头组织及性能的影响[J].焊管,2022,45(4):55.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.011]
　YANG Xiaoru,RAN Qingxuan,JIANG Xiaojun,et al.Effect of Laser Power on Microstructure and Properties of 19Cr Duplex Stainless Steel Welded Joint[J].,2022,45(2):55.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.011]
[4]李 镇,赵 伟,于克东,等.TC4钛合金激光焊接接头组织及耐蚀性研究[J].焊管,2022,45(10):1.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.001]
　LI Zhen,ZHAO Wei,YU Kedong,et al.Microstructure and Corrosion Resistance of TC4 Titanium Alloy Laser Welded Joints[J].,2022,45(2):1.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.001]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-10-15
基金项目：国家自然科学基金项目“双金属层状材料共熔池激光穿透焊物理机制及‘三明治夹层’接头组织性能调控研究”（项目编号51875442）。
作者简介：董志伟 （1999—），男，硕士研究生，主要从事激光焊接方向研究。
通讯作者：张建勋 （1958—），男，博士，二级教授，主要从事材料合成与焊接、智能焊接与再制造、焊接结构可靠性等研究。
更新日期/Last Update: 2024-03-06