鍍鋅鋼激光添粉焊接的鋅行為控制機(jī)理研究.pdf

1、鍍鋅鋼板以其優(yōu)良的耐腐蝕性能和成形性而受到人們的青睞，尤其在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。激光焊接具有速度快，焊縫窄，焊接熱影響區(qū)小，焊接變形小，接頭力學(xué)性能好等優(yōu)點，因此激光焊接技術(shù)在鍍鋅鋼板焊接領(lǐng)域中有著極其重要的作用。但是，表面鍍鋅層在鍍鋅鋼激光焊接過程中極其容易被汽化和電離，降低了其耐腐蝕性能，且容易產(chǎn)生氣孔、飛濺、塌陷、未熔合等焊接缺陷。激光深熔焊接過程中產(chǎn)生的光致等離子體與焊接過程的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量有著重要的聯(lián)系。本文采用添加銅

2、粉的方法來抑制鍍鋅鋼激光焊接過程中產(chǎn)生的鋅蒸汽和鋅等離子體，主要研究了鍍鋅鋼添粉焊接過程中的鋅行為控制機(jī)理，并分析了焊接過程中焊接缺陷與光譜信號之間的相關(guān)性。
　　論文首先搭建了基于多通道光譜信號采集系統(tǒng)的試驗平臺，在激光焊接試驗過程中利用光譜測量系統(tǒng)采集光致等離子體光譜信號。其次，基于光譜儀采集的光譜信號選擇合適的譜線計算等離子體的溫度，分析了添加銅粉對等離子體溫度的影響，發(fā)現(xiàn)添加銅粉可以降低等離子體溫度的振蕩幅度和平均溫度。同

3、時計算了不同添粉量時的等離子體電子密度和逆韌致輻射吸收系數(shù)，探究了添加不同銅粉量時孔外等離子體逆韌致輻射吸收導(dǎo)致的激光能量衰減量。結(jié)果表明：添加銅粉可以降低逆韌致輻射吸收系數(shù)和激光能量衰減量。再次，分析了焊縫縱截面、橫截面、以及焊接氣孔處的元素分布變化。結(jié)果表明：添加銅粉時焊縫區(qū)的銅元素和鋅元素的含量變化趨勢基本一致；添加的銅元素可以與鋅發(fā)生固溶生成銅鋅固溶體合金，減少了鍍鋅鋼激光搭接焊時中間鋅層的蒸發(fā)和鋅等離子體的形成，在一定程度上抑