铝锂合金激光-等离子弧复合焊焊接质量与电流影响研究

"常保华、周晶等人研究了等离子弧电流对1420铝锂合金激光-等离子弧复合焊接的质量影响，通过实验和有限元分析，揭示了电流变化对焊缝成形、气孔、温度分布以及液态停留时间的效应。他们发现，增加等离子弧电流可改善熔宽比例，增强工艺熔透性，同时减少焊缝中的气孔，从而提升焊接质量。这些研究结果对于优化焊接工艺参数和提升铝锂合金焊接质量具有实践指导价值。" 焊接工艺参数对铝锂合金激光-等离子弧复合焊的影响主要体现在以下几个方面： 1. **焊缝成形**：等离子弧电流的增加导致熔缝熔宽线性增大，上下表面熔宽比例提高。这意味着焊接过程中金属的熔化更为充分，有利于形成更深更宽的焊缝，提高接合强度。 2. **气孔状态**：增大等离子弧电流延长了液态金属在熔池中的停留时间，使得焊接过程中产生的气泡有更多机会逸出，从而减少了焊缝内部的气孔数量，提升了焊接的致密性和可靠性。 3. **温度历史与液态停留时间**：等离子弧电流的变化影响了焊接区域的温度分布，更高的电流通常意味着更高的温度，这增加了液态金属的停留时间，有助于气泡的排除，减少气孔形成的可能性。 4. **工艺熔透性**：随着等离子弧电流的增加，焊接的工艺熔透性增强，意味着能更好地穿透工件，实现更深的熔合，这对于保证焊接的连续性和整体性至关重要。 5. **焊接质量优化**：通过对等离子弧电流的调整，可以有效地控制焊接过程中的各种影响因素，减少热输入，减小焊接变形，提高焊接质量和效率，尤其对于航空航天领域中使用的1420铝锂合金这种高要求材料，其焊接工艺的优化显得尤为重要。 6. **复合焊接的优势**：相比于传统的等离子电弧焊和激光焊，激光-等离子弧复合焊接结合了两者的优势，降低了热输入，减少了焊接变形，提高了工艺的灵活性和适应性，特别适合于薄壁构件的精密焊接。 7. **研究方法**：常保华等人采用实验与有限元模拟相结合的方式，通过实际操作获取数据，并利用计算机模拟来深入理解焊接过程中物理现象，以科学严谨的方式探讨工艺参数与焊接质量之间的关系。 这项研究为优化1420铝锂合金的激光-等离子弧复合焊接工艺提供了理论基础，有助于实际生产中制定更合理的焊接参数，减少焊接缺陷，提升产品质量。同时，也为未来其他铝合金的焊接工艺改进提供了参考。