摆动模式对小功率激光辅助超薄壁铝合金高速焊接成形与性能的影响
摘要
蜂窝铝型材以其优异的轻质高强性能被广泛应用于轨道交通、航空航天、汽车制造等领域，然而，铝合金蜂窝板在焊接过程中可能会出现熔池温度分布不均、焊缝下塌和钎缝热裂纹及性能衰退等问题，这些问题是制约其应用拓展的关键。为了解决上述问题，本团队采用直线摆动、圆形摆动和“∞”字形摆动三种不同的摆动策略对铝合金蜂窝板进行对接焊，研究高速焊接下小功率摆动激光对焊缝成形和焊缝性能的影响，旨在优化焊缝成形质量，改善温度场分布，降低熔池的高温停留区间，从而减少下塌等缺陷。结果表明，摆动模式会显著影响焊缝成形质量和力学性能。无摆动时，焊缝熔宽小，焊缝表面不平整且易出现下塌；直线摆动可以增加熔宽、减少下塌缺陷，但会降低焊缝的平直度；“∞”字形和圆形摆动可使焊缝均匀美观，熔宽增大。“∞”字形摆动和圆形摆动下的焊接接头具有更高的抗拉强度和弯曲强度。数值模拟结果显示，激光摆动不仅可以优化温度场分布，减小热输入在焊缝中心的集中，还可以增强熔池的侧向流动，形成扁涡流，从而减少缺陷数量。
引用本文（GB/T 7714）
马寅 Ma Yin, 王尉 Wang Wei, 马国龙 Ma Guolong, 等. 摆动模式对小功率激光辅助超薄壁铝合金高速焊接成形与性能的影响[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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