激光焊接是实现手机用异厚异质铝合金超薄板连接的有效方法,但未焊透或易焊穿等频发问题严重降低焊接质量.以0.18mm厚的3系和0.4mm厚的5系铝板为焊接对象,采用单因素定量分析方法研究激光功率、焊接速度和离焦量对焊件剪切力和焊缝质量的影响规律,结果表明焊件剪切力、焊缝质量均与激光功率呈正相关关系,与焊接速度呈负相关关系;相较于正离焦,采用负离焦能够获得更高的焊件剪切力,且焊件剪切力随负离焦量(0～0.25)mm增大而增加.通过正交试验和极差分析方法,发现离焦量是影响异厚异质铝合金超薄板激光焊接的关键因素;当激光功率、焊接速度和离焦量分别为245W、275mm/s、-0.25mm时,可以获得力学性能优越、成形良好的接头.

为了模拟7 A52高强度铝合金激光焊接焊缝熔池轮廓形貌,根据7 A52高强度铝合金的元素含量、物理性能建立材料文件;分析材料不同物态对激光的吸收和衍射,建立一种新型热源模型,命名为"GAUSS+半椭球"热源模型.施加"GAUSS+半椭球"热源、双椭球热源、三维高斯圆锥热源模拟焊缝截面形貌,提出以模拟与试验的焊缝截面面积之比为度量模拟准确率的方法.结果表明,"GAUSS+半椭球"热源模拟焊缝截面形貌的准确率为81.9％,其他热源的准确率分别是57％和73.6％.明确了新型复合热源模型能准确地模拟出缝截面熔池轮廓及温度场分布,模拟结果与试验结果吻合度高,有助于确定焊接工艺参数.

碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/EP)在航空航天、交通运输、风电等领域中广泛应用,但由于长期工作在恶劣环境中,表面容易浸水、沾灰和结冰等.为改善CF/EP表面疏水性,先利用飞秒激光加工系统在其表面制备出乳突微结构,再采用白光干涉仪观测乳突微结构表面形貌,并结合接触角测量仪分析表面微结构的疏水性能;研究激光功率和微结构尺寸参数对乳突微结构及其疏水性的影响.研究结果表明:在扫描速度、脉冲频率一定的条件下,接触角与输入功率成正相关,当功率高于1.25 W时,接触角与输入功率成负相关;碳纤维/环氧树脂表面微结构的接触角随乳突半径的增大而减小,最大接触角达到139.7°;使用飞秒激光刻蚀CF/EP表面可以提高其表面疏水性能,并且乳突半径是影响CF/EP表面疏水性能的重要因素.

为了探究QP980高强钢激光焊接热循环过程微观组织演变机理,通过材料的合金成分,用JMatPro软件计算QP980高强钢的高温热物理性能,将这些参数代入Sysweld软件模拟了试件温度场的分布,通过仿真结果与实验结果对比验证该模型的准确性.并结合焊接热循环过程的冶金相变等理论知识,分析了QP980高强钢激光焊接接头在焊接热循环作用下的微观组织演变的机理.结果表明:在焊接过程中焊缝中心的铁素体迅速奥氏体化,冷却后焊缝中心的铁素体和残余奥氏体的相体积分数分别由初始状态的51.9％、10.6％全部转变成马氏体组织,马氏体则由初始状态的37.5％增加到接近100％;而亚临界热影响区的热循环峰值温度低于Ac1,产生回火马氏体导致接头软化.

通过实验与有限元模拟结合的方法对激光焊接林业机器人的7A52高强度铝合金框架的焊缝温度场分布和物态变化进行了研究.为提高数值模拟计算的效率和焊缝形貌的精确度,采用非均匀贝尔曲线函数划分有限元网格模型,在分析了焊接时不同状态材料对激光的吸收和衍射,提出建立"GAUSS+半椭球"热源模型.将建立的网格模型和热源模型导入的有限元软件数值模拟激光焊接接林业机器人的7A52高强度铝合金框架焊缝温度场分布、温度变化率、物态转变等,并结合不同温度下材料的导热性能、比热容函数、焓变规律等分析数值仿真结果,得出激光能量输入、焊缝温度场变化及材料物态转变之间的作用机理.

本文研究了针对铝合金零件采用以硝酸铜(Cu(NO3)23H2O、高锰酸钾KMnO4为主体的无铬转化膜,以转化膜防护性能为目标,进一步研究其膜层成分、生成机理,并针对转化膜层的耐蚀性、附着性、耐磨性等进行测试实验,以检测该转化膜层的防护性能.

This article studied the non-anodic oxidation coloring method(chemical conversion method) of aluminum alloy small components.Attempts to substitute the surface coloring method of anodic oxidation through chemical coloration.The findings indicated,to develops the craft formula has these characteristics of the energy conservation,the simplicity of operator,low-priced,the suitablity of mass-produce,and the colored membrane that is pure,consistent,good quality for reproduction.There is the strong academic research value and the application value in production.