LF6铝合金双光束激光点焊工艺研究

马轶男; 陶汪; 陈彦宾

LF6铝合金双光束激光点焊工艺研究

1.
哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;
2.
哈尔滨工业大学国防科技热加工重点实验室,黑龙江哈尔滨150001

详细信息

作者简介:
马轶男（1982-），男，博士生，主要从事激光点焊方面的研究。Email：tigerman7@163.com；陈彦宾（1962-），男，教授，博士生导师，博士，主要从事激光加工基础及应用方面的研究。Email：chenyb@hit.edu.cn

马轶男（1982-），男，博士生，主要从事激光点焊方面的研究。Email：tigerman7@163.com；陈彦宾（1962-），男，教授，博士生导师，博士，主要从事激光加工基础及应用方面的研究。Email：chenyb@hit.edu.cn

中图分类号: O436

Laser spot welding of LF6 aluminum with double laser beams

1.
State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining,Harbin Institute Technology,Harbin 150001,China;
2.
National Key Laboratory of Precision Hot Processing of Metals,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

摘要: 以LF6 铝合金为实验材料，进行了双光束激光点焊实验，对比了双光束激光点焊接头与普通单光束激光点焊的接头，并且研究了激光功率、点焊持续时间、能量比等对点焊接头形貌和熔合面尺寸的影响。实验结果表明：在相同的功率下，双光束点焊增大了匙孔的直径，提高了匙孔的稳定性，与单光束激光点焊相比，焊点内部气孔数量大大减少，并且熔合面尺寸有了很大的提高；当激光功率不同时，焊点的上表面尺寸变化差距不大，小功率条件下焊点呈钉状；双光束激光的能量比会影响焊点表面的下榻量，能量比为1：1 的情况下焊点的下塌量要明显小于能量比为1.5：1 的情况。
- 激光点焊 /
- 双光束 /
- 铝合金 /
- 熔合面 /
- 激光功率
Abstract: Experiment of laser spot welding of LF6 aluminum with double laser beams was carried. The cross-section of laser spot welding joints with single laser beam and double laser beams were compared, and the effects of laser power, pulse duration and power ratio on the weld joint dimension were investigated. The experimental results indicate that when the power is fixed, the double laser beams can increase the keyhole diameter and improve the stability of the keyhole, decreasing the number of pores, increasing the dimension of fusion area. It is discovered that the dimension of top sheet's change is small, when the laser power changes. And the area of weld joint in the bottom sheet is smaller than that in the top sheet when the laser power is low. At the same total input power, the crater depth with the laser power ratio 1:1 is much smaller than that of laser power ratio 1.5:1.
- laser spot welding /
- double laser beams /
- aluminum alloy /
- fusion area /
- laser power

[1]
[2]	Tao Wang, Chen Yanbin, Li Liqun, et al. Process characteristic of laser spot welding of aluminum alloy [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(4): 559-663. (in Chinese) 陶汪, 陈彦宾, 李俐群, 等. 铝合金激光点焊工艺研究[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(4): 559-663.
[3]
[4]	Tao Wang, Chen Yanbin, Li Liqun, et al. An experimental study on laser spot welding of 304 stainless steel[J]. Applied Laser, 2005, 25(4): 233-236. (in Chinese) 陶汪, 陈彦宾, 李俐群, 等. 304 不锈钢激光点焊工艺研究[J]. 应用激光, 2005, 25(4): 233-236.
[5]	Andreas Ostendorf, Thorsten Temme, Jeihad Zeadan. Laser spot welding of electronic micro-parts [C]//Proceeding of SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2004, 5662: 306-312.
[6]
[7]	Shao Jiaqing, Yan Yong. Automated inspection of micro laser spot weld quality using optical sensing and neural network techniques [C]//Proceeding of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2006: 606-610.
[8]
[9]	Hans J Herfurth, Stefan Heinemann. Robotic remote welding with state of the art CO2 lasers [C]//Fraunhofer Center of Laser Technology, 2005: 14-16.
[10]
[11]
[12]	Jouvard J M, Girard K, Perret O. Keyhole formation and power deposition in Nd: YAG laser spot welding[J]. Applied Physics, 2001, 34: 2894-2901.
[13]	Juhl T W Olsen. Assessment of hot crack properties of laser welded stainless steel alloys[C]//SPIE, 2003, 4831: 128-134.
[14]
[15]
[16]	MYS T, Geiger M. Use of pulse in laser spot welding of materials with high optical reflection [C]//SPIE, 2003, 5063: 221-225.
[17]	Matsunawa A, Mizutani M, Katayama S. Porosity formation mechanism and its prevention in laser welding [J]. Welding International, 2002, 17(6): 431-437.
[18]
[19]	Wang Guozhen, Wang Chunming, Wang Jun, et al. Effects of gap on porosity during laser lap joining with filler wire of Al 5754 sheets [J]. Chinese Journal of Laser, 2012, 39 (12): 1203001-1-1203001-6. (in Chinese) 王国振, 王春明, 王军, 等. 间隙对5754 铝合金激光填丝搭接焊气孔的影响[J]. 中国激光, 2012, 39(12): 1203001- 1-1203001-6.
[20]
[21]	Chen Kai, Yang Wuxiong, Huang Rui, et al. Porosity control of 1420 Al-Li alloy by dual-beam laser welding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(1): 133-138. (in Chinese) 杨铠, 杨武雄, 黄瑞, 等. 1420 铝锂合金双光束激光焊接气孔控制[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(1): 133-138.

[1]	王慧鹏, 翟思聪, 杨洁, 董丽虹, 王海斗. 基于激光热成像的铝合金表面裂纹宽度定量检测 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20220902-1-20220902-10. doi: 10.3788/IRLA20220902
[2]	张月来, 龙维峰, 姚杞, 林吉, 刘泽辉, 刘博文. 铝合金车体焊接同步激光清洗技术研究 (特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220534-1-20220534-8. doi: 10.3788/IRLA20220534
[3]	淡金川, 谭少阳, 王邦国, 肖垚, 邓国亮, 王俊. 波导结构对905 nm隧道结级联半导体激光器的光束质量和功率的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210979-1-20210979-7. doi: 10.3788/IRLA20210979
[4]	巴一, 韩善果, 杨永强, 郑世达, 师文庆. 激光摆动路径对钢/铝点焊接头组织与性能的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210799-1-20210799-10. doi: 10.3788/IRLA20210799
[5]	张晓腾, 李泽文, 周义青, 沈中华. 在亚音速气流作用下连续激光辐照铝合金的穿孔效应 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210883-1-20210883-10. doi: 10.3788/IRLA20210883
[6]	蔡家轩, 万乐, 石世宏, 吴捷, 杨强, 石拓, 程梦颖. 激光熔化沉积AlSi10Mg温度场对显微组织性能的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210366-1-20210366-10. doi: 10.3788/IRLA20210366
[7]	王凯, 李多生, 叶寅, 罗军明, 龙思海, 官冀原, 谢非彤, 姜苏航, 王明娣, 吴宁. 航空铝合金表面涂层无损激光清洗研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20210936-1-20210936-9. doi: 10.3788/IRLA20210936
[8]	万乐, 石世宏, 夏志新, 张孝足, 傅戈雁, 张荣伟, 李宽. 激光预热/流体冷却辅助激光金属沉积AlSi10Mg成形 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20200365-1-20200365-10. doi: 10.3788/IRLA20200365
[9]	罗兵, 李化, 王哲豪, 王婷婷, 李子建, 王佳昕. 激光功率对选择性激光烧结尼龙12密度和绝缘性能的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(S2): 20200474-1-20200474-8. doi: 10.3788/IRLA20200474
[10]	高妍琦, 李福建, 季来林, 赵晓晖, 夏兰, 冯伟, 刘栋, 史海涛, 刘佳妮, 饶大幸, 崔勇, 马伟新, 隋展. 高功率激光驱动器光束匀滑技术研究（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201074-1-20201074-14. doi: 10.3788/IRLA20201074
[11]	辛光泽, 陈东启, 蔡毅, 白廷柱, 王岭雪. 提高半导体激光二极管功率密度的光束整形方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805010-0805010(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0805010
[12]	高志红, 张文喜, 孔新新, 冯其波. 宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1218006-1218006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
[13]	靳全伟, 庞毓, 蒋建锋, 谭亮, 崔玲玲, 魏彬, 万敏, 高清松, 唐淳. VRM腔高光束质量高功率双波长激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105003-1105003(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1105003
[14]	徐洋洋, 周建忠, 谭文胜, 孟宪凯, 盛杰, 黄舒, 孙昀杰. 深冷激光喷丸强化2024-T351铝合金的表面力学性能 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206002-1206002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1206002
[15]	杨志斌, 李浩哲, 王斌, 陈禹昕. 铝合金T型接头双侧激光焊接气孔缺陷影响规律研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 906004-0906004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0906004
[16]	张天宇, 孔斌, 陈敏孙, 杨军, 江厚满. 陶瓷涂层加固铝合金薄板的抗激光性能测试 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 606002-0606002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0606002
[17]	钦兰云, 庞爽, 杨光, 王超, 王维. 激光沉积修复ZL114A铝合金的显微组织及显微硬度研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 506004-0506004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0506004
[18]	衣小龙, 方伟, 李叶飞, 叶新, 王玉鹏. 太阳辐照度绝对辐射计的定标新方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 917001-0917001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0917001
[19]	赵小侠, 罗文峰, 王红英, 杨森林, 朱海燕, 李姝丽, 付福兴, 李院院. 基于LIBS 技术铝合金中铁元素的定量分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 96-101.
[20]	李建忠, 黎向锋, 左敦稳, 许瑞华, 陈竹. 模拟研究离焦量对7050铝合金Al/Ti熔覆过程的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1126-1133.

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Laser spot welding of LF6 aluminum with double laser beams

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LF6铝合金双光束激光点焊工艺研究

1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;

2. 哈尔滨工业大学国防科技热加工重点实验室,黑龙江哈尔滨150001

English Abstract

Laser spot welding of LF6 aluminum with double laser beams

1. State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining,Harbin Institute Technology,Harbin 150001,China;

2. National Key Laboratory of Precision Hot Processing of Metals,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

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1. State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining,Harbin Institute Technology,Harbin 150001,China; 2. National Key Laboratory of Precision Hot Processing of Metals,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

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