铝／钢Nd∶YAG激光封边焊接头力学性能及界面组织 - 激光与红外.PDF

第４７卷　 第５期　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．５ 　 ２０１７年５月　　　 　 　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｍａｙ，２０１７ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１７）０５０５２７０７ ·激光应用技术 · 铝／钢Ｎｄ∶ＹＡＧ激光封边焊接头力学性能及界面组织 陈从胜，李　鹤，杨　瑾，李玉龙 （南昌大学机电工程学院江西省机器人及焊接自动化重点实验室，江西 南昌３３００３１） 摘　要：对３１６Ｌ不锈钢和６０６１铝合金进行了Ｎｄ∶ＹＡＧ激光封边焊接，优化了焊接工艺参 数，观察分析了接头裂纹、金属间化合物、显微硬度及拉剪断口形貌。结果表明：当焊接电流为 １１０Ａ，脉宽４ｍｓ，频率１０Ｈｚ，焊接速度２００ｍｍ／ｍｉｎ时，接头质量较好，单位长度最大抗拉剪 力为１９７９Ｎ／ｍｍ。熔合线附近裂纹两侧硬度较高，最大硬度达到Ｈｖ７０１；金属间化合物存在 块状和针状两种形式，主要分布于熔合线附近，其铁元素含量随熔深的增加而逐渐减小。拉剪 实验中，接头断裂形式为脆性断裂，局部表现出塑性断裂特征。 关键词：ＹＡＧ激光焊；裂纹；金属间化合物；断口形貌 中图分类号：ＴＧ４５６７；ＴＮ２４９　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１７．０５．００２ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｌｕｍｉｎｕｍ／ｓｔｅｅｌ ａｌｌｏｙｗｅｌｄｉｎｇｊｏｉｎｔｂｙＮｄ∶ＹＡＧｌａｓｅｒｓｅａｌｉｎｇｓｉｄｅ ＣＨＥＮＣｏｎｇｓｈｅｎｇ，ＬＩＨｅ，ＹＡＮＧＪｉｎ，ＬＩＹｕｌｏｎｇ （ＫｅｙＬａｂｆｏｒＲｏｂｏｔ＆ＷｅｌｄｉｎｇＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｈｏｏｌ， ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅａｌｉｎｇｓｉｄｅｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ６０６１ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｎｄ３１６ＬｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｅｌｄｅｄｂｙＮｄ∶ＹＡＧｌａ ｓｅｒｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ａｎｄｗｅｌｄｉｎｇｃｒａｃｋｓ，ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｗｅｒｅｏｂ ｓｅｒｖｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇｊｏｉｎｔｉｓｇｏｏｄｗｈｅｎｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｉｓ１１０Ａ，ｌａｓｅｒｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈｉｓ４ｍｓ，ｌａｓｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓ１６Ｈｚ，ｗｅｌｄｉｎｇｓｐｅｅｄｉｓ２００ｍｍ／ｍｉｎ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｈｅａｒｆｏｒｃｅｐｅｒｕｎｉｔｌｅｎｇｔｈｉｓ １９７９Ｎ／ｍｍＴｈｅｆｉｅｌｄｎｅａｒｔｈｅｃｒａｃｋｈａｓｈｉｇｈｅｒｖｉｃｋｅｒｓｈａｒｄｎｅｓｓｔｈａｎｏｔｈｅｒａｒｅａｓ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｈａｒｄｎｅｓｓｉｓ Ｈｖ７０１；ｔｈｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｎｅａｒｔｈｅｆｕｓｉｏｎｌｉｎｅａｒｅｎｕｂｂｙａｎｄａｃｉｃｕ ｌａｒ，ａｎｄｉｔｓｉｒｏｎｃｏｎｔｅｎｔｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｆｕｓｉｏｎＦｒａｃｔｕｒｅｍｏｄｅｓｈｏｗｓｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓｗｉｔｈｓｏｍｅｌｏｃａｌａｒｅａｓｏｆｐｌａｓｔｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｉｎｓｈｅａｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｙ