收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于田口方法的脉冲Nd:YAG激光焊接工艺参数优化

向宝珍  
【摘要】: 激光焊接技术由于其能量密度高、热影响区小、焊接变形小、焊接速度高等众多优点,一直是激光加工方面的研究热点。在激光焊接中,焊接质量很多时候都要受到焊接参数或外在条件的影响,尤其是脉冲Nd:YAG激光器焊接因素较多,因此选用合适的实验设计及统计方法用于优化焊接质量以达到焊接要求是很有意义的。此外,低功率激光焊接模式的研究及重叠脉冲激光焊接熔化率的计算也是近几年的研究热点,因此对这两个方面进行研究也是有一定价值的。 本文采用低功率脉冲Nd:YAG激光器对SUS304不锈钢进行了单因素激光板上堆焊,采用先进的DOE方法田口方法用于设计和分析SUS304不锈钢激光拼焊实验,对激光焊接中采用的田口方法、低功率激光焊接模式及重叠脉冲激光焊接熔化率做了较为系统的研究。 首先,采用低功率Nd:YAG激光器对0.95mm厚SUS304不锈钢进行单因素激光板上堆焊,研究激光焊接参数电压、脉宽、频率、速度对焊缝宽度及熔化面积的影响,以达到确定激光焊接工艺参数范围及低功率脉冲激光焊接过程的转变的目的。结果表明,通过板上堆焊,0.95mm不锈钢激光焊接各焊接参数的范围为U:410V-470V,Tp:2-6ms,f:4-7,v:70-160mm/min,此外,在激光焊接过程中,当Tp=4ms,f=4Hz,v=100mm/min时,需要U≧430V,就会实现热传导到深熔焊接的转变;在U=450V,f=4Hz,v=100mm/min时,Tp≧4ms时,就会实现热传导到深熔焊接的转变,这为选择合理参数达到激光深熔焊接,提高焊接效率有指导意义。 其次,在单因素激光焊接的基础上,采用田口方法用于设计和分析0.95mm厚SUS304不锈钢和1.45mm厚SUS304不锈钢激光拼焊,在实验的基础上,采用Minitab和Design expert分别对实验结果进行信噪比分析和方差分析,研究激光焊接参数电压、脉宽、频率、速度对焊缝宽度、熔化面积、熔化率及抗拉强度的影响,并建立了数学模型以达到优化和预测实验结果的作用。结果表明,通过方差分析,建立的数学模型是可行的,通过优化实验验证,预测的优化的实验结果与进行验证的实验结果之间的值的相差也是在可接受范围之内的,这为焊接过程中参数的优化奠定了基础。其中,本文针对的是重叠脉冲激光的焊接,对这种焊接方式的熔化率原理进行了阐述,并将田口方法应用于提高焊接过程中熔化率的过程中,得到了较为满意的结果,为有效的计算激光的加工效率提供了指导性作用。 另外,本文针对多个实验结果进行试验的多结果优化,在规定的各种标准下进行了实验结果预测,这为在得到复杂的实验结果的基础上,进行有目的的优化提供了参考性作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 熊建钢,胡强,李志远,王力群,段爱琴;深熔激光焊接数学模型研究现状[J];中国机械工程;2003年09期
2 郭庆;杜洪增;;激光焊接在发动机翻修中的应用[J];航空维修与工程;2007年03期
3 方呜岗;;激光焊接[J];表面工程;1993年02期
4 陈义红;;激光焊接在汽车行业中的应用[J];汽车零部件;2012年07期
5 耿勇;黄岳泉;;激光焊接及其安全防护浅析[J];现代制造技术与装备;2018年03期
6 赵燕春;张培磊;顾俊杰;;双束激光焊接的研究现状[J];材料导报;2018年S1期
7 左坚;韦加业;韦巧;;激光焊接在汽车顶盖焊接中的应用[J];中国设备工程;2018年17期
8 王伟;;激光焊接装置的设计[J];电子制作;2016年24期
9 李正文;高向东;李秀忠;;激光焊接不锈钢技术[J];焊接;2016年11期
10 王新明;康凯;冯小东;;激光焊接与传统焊接的区别及比较分析[J];产业与科技论坛;2016年24期
11 张瑞红;黄川;;激光焊接设备专利技术现状及其发展趋势[J];科技创新与应用;2017年11期
12 李庆菲;李光磊;张峰;衣东龙;;激光焊接的工装优化改进[J];金属加工(热加工);2017年10期
13 孟宪伟;周侯成;渐春光;陈菲;程力勇;黎硕;王春明;;城轨车辆激光焊接搭接工艺在线监测研究[J];轨道交通装备与技术;2017年05期
14 ;2009 IFWT激光焊接国际论坛[J];焊接;2009年01期
15 ;2009 IFWT激光焊接国际论坛[J];焊接;2009年03期
16 ;激光焊接[J];制造技术与机床;2015年03期
17 孙洪明;徐立君;衣佳;;激光焊接技术研究的现状以及趋势探讨[J];科技风;2015年16期
18 郭金霞;;激光焊接技术的研究现状及展望[J];中国高新技术企业;2014年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马阿日娜;;激光焊接材料及配件电子交易平台设计[A];2017冶金企业管理创新论坛论文集[C];2017年
2 张丽娟;;激光焊接方法[A];上海市激光学会2013年学术年会论文集[C];2013年
3 赵圣斌;杨立军;杨瑞霞;;激光焊接等离子体电特性研究[A];第二十次全国焊接学术会议论文集[C];2015年
4 蒙大桥;;铍材激光焊接热力响应问题[A];中国工程物理研究院科技年报(2009年版)[C];2010年
5 许飞;巩水利;陈俐;杨璟;;5A90铝锂合金激光焊接头特征[A];探索 创新 交流——第五届中国航空学会青年科技论坛文集(第5集)[C];2012年
6 张友寿;谢志强;姜云波;李盛和;吴东周;王巍;裴秋生;窦政平;;铍激光焊接的组织结构及力学性能[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
7 颜怡霞;董平;陈裕泽;;铍环激光焊接的三维数值仿真[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
8 张友寿;姜云波;王巍;李盛和;谢志强;吴东周;蒙大桥;;铍激光焊接中的气缩孔观察与分析[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
9 丁黎光;;激光焊接和切削金属细丝网的研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
10 丁黎光;;激光焊接和切削金属细丝网的研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 敖三三;基于传声器阵列的激光焊接过程质量检测理论与方法[D];天津大学;2012年
2 胡连海;10Ni3CrMoV钢厚板激光焊接稳定性与接头组织及性能研究[D];上海交通大学;2011年
3 王涛;汽车用先进高强钢激光焊接性能研究[D];上海大学;2017年
4 张国伟;厚板超窄间隙光纤激光焊接理论及实验研究[D];北京工业大学;2014年
5 王克环;TA15钛合金激光焊接管材热气胀变形行为与微观机理[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 李扬;黄铜—不锈钢异种金属激光焊接[D];天津大学;2015年
7 孙大为;高功率激光焊接等离子体三维重建及能量传输研究[D];上海交通大学;2015年
8 王金凤;DP1000双相钢激光焊接HAZ软化及接头性能研究[D];天津大学;2016年
9 陈彪;锆基非晶合金焊接过程中非晶化控制研究[D];华中科技大学;2014年
10 杨志斌;铝合金机身壁板结构双侧激光焊接特征及熔池行为研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 向宝珍;基于田口方法的脉冲Nd:YAG激光焊接工艺参数优化[D];江苏大学;2010年
2 范海龙;基于疲劳性能的不锈钢车体激光焊接结构优化研究[D];北京交通大学;2016年
3 吉沐园;薄不锈钢板激光焊接变形分析及控制[D];江南大学;2011年
4 曹娜;钛合金激光焊接工作头研制[D];北京工业大学;2006年
5 姚杞;不锈钢水下激光焊接研究[D];天津大学;2014年
6 顾春影;白车身激光焊接单元设计与搭接焊接头性能研究[D];湖南大学;2011年
7 王祖建;车身激光焊接夹具设计与入射角对焊接质量影响的研究[D];湖南大学;2010年
8 赵楠;基于声信号处理的激光焊接过程实时检测研究[D];天津大学;2010年
9 邢霄;304不锈钢水下激光焊接排水装置设计及焊接工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
10 李乐乐;离体生物组织激光焊接工艺试验研究[D];南京理工大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 时娜;用技术掌握未来 联赢激光要“焊”出世界标杆[N];上海证券报;2018年
2 艾平;激光焊接将取代外科缝合[N];大众科技报;2002年
3 本报记者 李立铎;激光焊接打造出汽车的“钢筋铁骨”[N];中国汽车报;2005年
4 何秦;日本开发出激光焊接不锈钢板新技术[N];中国乡镇企业报;2002年
5 李兵 译;激光焊接不锈钢板技术问世[N];中国冶金报;2003年
6 姚伟;激光焊接为飞行器披上“金属外衣”[N];中国航空报;2013年
7 记者 郑晓春;激光焊接手术伤口技术问世[N];科技日报;2008年
8 雨星;迈腾的42米激光焊接与HSB车身[N];国际商报;2009年
9 吴崇浩;JFE激光焊接钢管制造工艺[N];世界金属导报;2014年
10 李丽琴;ZAM制激光焊接轻量H型钢[N];世界金属导报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978