长三角G60激光联盟导读
据悉，伊朗马什哈德菲尔多西大学的科研人员综述了激光摆动焊接工艺:冶金、机械、几何特性及缺陷研究。相关论文以「Laser Wobble Welding Process: A Review on Metallurgical, Mechanical, and Geometrical Characteristics and Defects」为题发表在【Lasers in Manufacturing and Materials Processing】上。
激光摆动焊接工艺是一种新型焊接技术，旨在克服传统激光焊接工艺的局限性。通过在焊接过程中在工件上引入激光束摆动，该方法可增强明显的焊接特性，并有效减少焊接缺陷。 尽管这项技术非常重要，但目前仍明显缺乏对其各种特性进行深入探讨的全面研究。本研究旨在通过考虑和分析有关激光摆动焊接工艺的最新研究，全面考察其与传统激光焊接工艺相比的特点和优势，从而弥补这一差距。此外，本研究还从四个关键角度对激光摆动焊接进行了系统研究：1-冶金、2-几何、3-机械特性和4-缺陷。对每个角度都进行了细致的研究，并与传统激光焊接工艺进行了对比。这些研究结果清楚地表明了激光摆动焊接与传统方法相比所具有的优势。研究结果突出表明，通过这种创新方法，焊接质量得到了改善，机械性能也得到了提高。除上述分析外，本研究还回顾了之前在激光摆动焊接领域进行的研究。通过回顾以往的研究，确定了优化激光摆动焊接工艺三个关键方面所需的功率、频率和焊接速度的最佳范围。总之，本研究为激光摆动焊接工艺提供了宝贵的见解，揭示了其彻底改变焊接行业的潜力。
图 1激光摆动焊接设备的组件示意图
图 2焊接过程中熔池湍流示意图；（a）传统激光，（b）频率为10赫兹的摆动激光，（c）频率为50赫兹的摆动激光
图 3摆动复合焊接熔池中的熔体流动及其驱动机制和驱动力
图 4激光工艺可焊接的最大间隙
图 5激光焊接的熔深；a) 激光摆动焊接，b) 传统焊接
图 6激光焊接的凝固模式；（a）传统模式，（b）摆动模式
图 7搭接连接的焊接视图；(a) 传统焊接，(b) 激光摆动焊接
图 8带有中间层的异种接头的扫描电子显微镜分析，(a) 传统激光焊接，(b) 激光摆动焊接
图 9熔池示意图以及气孔是如何形成的
图 10激光焊接中的气孔分布；（a）传统焊接，（b）摆动焊接
图 11熔体流动路径与锁孔；(a) 传统激光焊接，(b) 激光摆动焊接
图 12晶粒结构比较
本研究的主要目的是全面分析激光摆动焊接工艺的各个方面。与传统激光焊接相比，在摆动激光焊接中，同轴晶粒表现出更多的生长。这一现象降低了摆动激光焊接过程中对热裂纹的敏感性。因此，摆动激光焊接工艺表现出了卓越的抗裂性。此外，与传统激光焊接相比，摆动激光焊接工艺产生的焊缝宽度更大，深度更小。这种几何形状上的差异会对特定应用产生影响，在某些情况下具有独特的优势。在机械性能方面，据报道，摆动激光焊接的抗拉强度是母材的92%。相比之下，传统激光焊接的抗拉强度较低，仅为78%。这表明，摆动激光焊接可产生强度更高的焊缝，在结构应用中可能更具优势。为了获得更广阔的视角，科研人员收集了有关摆动激光焊接的现有研究，并对其进行了系统分类。调查显示，大多数研究报告了通过摆动激光方法获得的焊接硬度范围，数值在476.98 HV和29 HV之间变化。这些值是在160赫兹到1000赫兹的频率范围内观察到的。根据频率从10赫兹到2500赫兹不等的各种研究结果，得出的结论是频率低于1000 赫兹的振荡激光焊接更有用。总之，本研究旨在通过展示摆动激光焊接的优势和提供对该技术的全面了解，弥补摆动激光焊接的研究空白。 希望这项工作能有助于进一步推动摆动激光焊接技术在各行各业的应用。
论文链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s40516-024-00252-x?fromPaywallRec=false Laser Wobble Welding Process: A Review on Metallurgical, Mechanical, and Geometrical Characteristics and Defects
长三角G60激光联盟
陈长军转载
