磁场辅助激光焊接双金属复合板接头性能研究

磁场辅助激光焊接双金属复合板接头性能研究

摘要：双金属复合板在工业领域中具有广泛的应用前景，而接头的性能对于复合板的使用效果至关重要。本研究以磁场辅助激光焊接技术为基础，对双金属复合板接头的焊接性能进行了研究。通过实验对比分析，探究了焊接参数、焊接速度、磁场强度等因素对焊接接头性能的影响，并提出了优化的焊接工艺参数。研究结果表明，磁场辅助激光焊接能够显著提高双金属复合板接头的焊接质量和力学性能，有效解决了传统焊接方法存在的一系列问题，为双金属复合板的应用提供了技术支持。

1.引言

随着工业技术的发展，双金属复合板的应用越来越广泛。双金属复合板由两种不同材料通过钢胶板或钢和铝之间的联接技术结合而成，具备了两种材料的优点。然而，双金属复合板的接头性能对于其整体性能起着重要作用。

传统的焊接方法在双金属复合板的接头中存在一些问题，如焊接时易出现熔渣、气孔等缺陷，焊缝区域的应变集中，易导致接头的脆性断裂。为了解决这些问题，磁场辅助激光焊接技术被引入到双金属复合板接头的焊接过程中。

2.磁场辅助激光焊接双金属复合板接头的实验研究

2.1实验材料与设备

本实验采用了铝-钢复合板作为研究对象。其中铝板是6061-T6铝合金，钢板是Q235B钢。研究采用了商用的CO2激光焊接机，焊接使用纯的惰性气体保护气。同时，在焊接过程中引入了磁场辅助装置。

2.2实验参数设计

为了研究焊接参数对接头性能的影响，本实验设计了一系列不同的焊接参数组合。主要考虑的参数包括激光功率、焊接速度、磁场辅助强度等。通过正交实验设计，得到了一组共27个实验样本，每个样本由焊接接头构成。

2.3焊接接头性能测试与分析

通过扫描电子显微镜（SEM）、力学性能测试等方法对焊接接头进行了性能测试与分析。其中，通过SEM观察焊缝的形貌，检测焊接缺陷和气孔等问题。力学性能测试主要包括拉伸强度、断裂伸长率等参数。

3.结果与分析

通过实验得到的焊接接头样本进行了性能测试与分析。在不同焊接参数下，焊接接头的形貌和性能存在差异。通过对比分析，得出以下结论：

3.1焊接参数对接头性能的影响

激光功率和焊接速度是影响接头性能的重要因素之一。在一定范围内增加激光功率和降低焊接速度可以显著提高接头的焊接质量和力学性能。

3.2磁场辅助强度对接头性能的影响

通过调节磁场辅助强度，可以改变接头的焊缝形貌，减少缺陷的产生。在一定范围内增加磁场辅助强度，可以提高接头的拉伸强度和断裂伸长率。

4.优化的焊接工艺参数

在实验研究的基础上，对磁场辅助激光焊接双金属复合板接头的优化焊接工艺参数进行了探索。经过多次试验与优化，得到了一组较好的焊接工艺参数，提高了接头的焊接质量和力学性能。

5.结论

本研究通过磁场辅助激光焊接技术对双金属复合板接头性能进行了研究与分析。实验结果表明，磁场辅助激光焊接能够显著提高接头的焊接质量和力学性能。通过调节焊接参数和磁场辅助强度，可以优化接头的焊缝形貌，减少缺陷的产生。本研究为双金属复合板的应用提供了一定的技术支持，具有一定的实用价值。

6.本研究通过对不同焊接参数下焊接接头的形貌和性能进行分析，得出以下结论：首先，激光功率和焊接速度是影响接头性能的重要因素，增加激光功率和降低焊接速度可以显著提高接头的焊接质量和力学性能。其次，磁场辅助强度可以改变接头的焊缝形貌，减少缺陷的产生，增加磁场辅助强度可以提高接头的拉伸强度和断裂伸长率。最后，通过多次试验与优化，我们得到了一组较好的焊接工艺参数