史吉鹏 作品数:8 被引量:31 H指数:4 供职机构: 大连理工大学 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 更多>>
钛合金低功率脉冲激光调控电弧焊接物理机制及工艺研究 由于钛合金具有高的比强度及良好的耐腐性,钛合金焊接结构件被广泛应用于涉及国防安全的军事装备制造领域,如飞机后机身带筋壁板T形接头和起落架主承力隔框。近年来,随着我国军事装备制造现代化进程的加速,装备的研发与生产周期不断缩... 史吉鹏关键词:钛合金 文献传递 低功率激光诱导电弧复合焊接钛合金薄板工艺研究 被引量:12 2016年 采用低功率脉冲YAG激光诱导非熔化极惰性气体保护(Tungsten inert gas,TIG)焊电弧复合热源实现了1 mm厚TC4钛合金薄板的优质焊接,研究激光诱导电弧复合焊接过程中热源能量匹配、热源间角度、对接间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明,钛合金薄板低功率脉冲YAG激光诱导TIG电弧复合热源焊接过程中,激光能量与电弧能量之间的相互匹配将显著影响焊缝的表面成形。相对于电弧功率的变化,焊缝成形对激光功率变化的敏感度更高。随着热源间角度减小,激光诱导电弧复合热源传热能力增强;由于复合焊接速度快、热输入小、焊接试板横向变形小,当对接间隙为0~0.5 mm范围内时均能获得良好的焊缝成形。为了使焊缝成形均匀连续,焊接过程中需要对焊缝背面采用氩气进行保护,当保护气体流量为5~8L/min时获得最佳焊接接头。 刘黎明 史吉鹏 王红阳关键词:钛合金薄板 钛合金激光-TIG复合焊接保护状态对焊缝成形及性能影响 被引量:10 2017年 用激光-TIG复合热源对2.5 mm厚TA15钛合金进行对接焊试验.利用万能力学拉伸机、红外热成像仪、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)等分析手段对焊接接头进行测试分析,并与单TIG焊进行对比.分析焊接工艺参数和接头保护时间对焊接接头形貌和性能的影响.结果表明,实现2.5 mm厚钛合金全熔透焊接时,激光-TIG复合焊比单TIG焊速度更快、热输入更低,焊缝和热影响区更窄,晶粒更细;相同保护条件下,激光-TIG复合焊接头比单TIG焊接头具有更高的强度、塑性和更好的疲劳性能;激光-TIG复合焊缝冷却速率高于单TIG焊,获得良好的保护状态时所需保护时间更短. 史吉鹏 王红阳 杨林波 刘黎明关键词:钛合金 接头性能 一种T型结构件双激光诱导电弧穿透焊接方法及焊接装置 本发明提供一种T型结构件双激光诱导电弧穿透焊接方法及焊接装置,方法包括:S1:调整T型结构件与电弧焊接热源系统的位置关系,将电弧热源垂直于T型结构件壁板设置,T型结构件筋板的待熔侧置于电弧热源的正下方,双激光分别置于电弧... 刘黎明 宋刚 王红阳 史吉鹏文献传递 TA15钛合金激光-电弧复合热源焊接工艺优化 被引量:1 2016年 利用Nd:YAG脉冲激光-TIG复合热源对厚2.5 mm TA15钛合金进行对接焊工艺试验。为了对焊接接头力学性能进行控制,本文以焊缝的最大抗拉强度作为评价焊接质量的品质特性,对影响焊接质量的四项工艺参数(激光功率、电弧功率、DLA、焊接速度)利用田口法进行优化设计。通过信噪比分析,获得最优参数水平组合,同时进行方差分析,结果表明:激光功率和焊接速度对焊接质量的影响最为显著,优化后工艺参数对试板进行焊接,发现增加了22%激光功率的复合热源焊接熔化能量是电弧焊的2.4倍,获得的焊缝成形质量连续、美观,且静拉伸断口位于母材处,说明接头力学性能可靠。 史吉鹏 刘晓寒 刘黎明关键词:复合热源 钛合金 抗拉强度 MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接自由成形研究 被引量:5 2018年 打底焊接是中厚板多层多道焊接中的关键环节,对接头性能有着至关重要的影响。基于船舶制造、海洋工程、重型机械等行业中厚板结构件打底焊接时存在的自动化程度低,生产效率低等问题,本试验采用熔化极活性气体保护焊-钨极氩弧焊(Metal active gas-tungsten inert gas,MAG-TIG)双电弧共熔池热源焊接技术对厚度为20 mm的Q235-B板材进行打底焊接自由成形工艺研究及机制分析,采用高速摄像系统对TIG电弧作用前后电弧等离子体行为和熔池流动形态进行观察。试验结果表明:MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接时,TIG电弧对MAG电弧有电磁排斥作用的同时还对熔池流动及热量传递有调控作用;结合焊接电弧等离子体行为与熔池流动形态分析发现,打底成形稳定性最佳时,TIG电弧加速焊接熔池中液态金属向后上方流动,促进热量向后传递,使得熔池前端底部及板材钝边处液态金属减少,受力易于平衡及稳定,可获得熔透均匀、连续、稳定的打底背面成形。 周彦彬 史吉鹏 刘黎明关键词:中厚板 单面焊双面成形 低功率脉冲激光-电弧复合热源高效焊接过程中的“匙孔”行为研究 被引量:4 2016年 激光-电弧复合热源焊接技术由于具有焊接熔深大、效率高、质量好等优点而受到广泛关注。采用低功率脉冲激光-钨极惰性气体保护(Tungsten inert gas,TIG)焊电弧复合热源技术进行镁合金板材的焊接,研究激光脉冲作用消失之后的等离子体行为和激光'匙孔'行为。在上述试验结果的指导下优化工艺参数,对比研究采用单独激光焊、TIG电弧焊和复合热源焊这三种方法实现镁合金板材对接焊相同效果时焊接效率的差异。研究结果表明,激光'匙孔'和'匙孔'等离子体的形成是实现复合热源高效焊接的前提条件,恰当的工艺参数可以使得激光'匙孔'维持稳定的开口状态,这种状态提高了电弧的稳定性和能量密度,延长了镁等离子体的恢复时间,因此能够提高复合热源的焊接效率。达到相同焊接效果时复合热源的焊接效率分别达到单独激光焊接效率的7.14倍和单独TIG电弧焊接效率的4.29倍。 李陈宾 史吉鹏 刘黎明关键词:等离子体 复合热源 一种T型结构件双激光诱导电弧穿透焊接方法及焊接装置 本发明提供一种T型结构件双激光诱导电弧穿透焊接方法及焊接装置,方法包括:S1:调整T型结构件与电弧焊接热源系统的位置关系,将电弧热源垂直于T型结构件壁板设置,T型结构件筋板的待熔侧置于电弧热源的正下方,双激光分别置于电弧... 刘黎明 宋刚 王红阳 史吉鹏