高功率光纤激光深熔焊接小孔特性行为实验研究的任务书.docx

高功率光纤激光深熔焊接小孔特性行为实验研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着新能源、新材料、新技术等不断涌现，工业生产中对材料的需求越来越高，对材料加工的精度和效率也提出了更高的要求。在加工过程中，常用的一种方法是激光焊接技术，它具有高精度、高效率、无损、无污染等优点，目前已被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。但在焊接中，小孔问题是一直以来困扰着激光焊接技术发展的重要难题之一，尤其是在高功率激光深熔焊接中，小孔问题更严重。
小孔问题是指激光焊接过程中，在材料焊接位置形成的细小缺陷，这会影响焊接强度和质量。小孔好比病毒，能够引起钢结构等大型工件的脆性断裂和焊缝裂纹等问题。已有一些研究表明，小孔的形成与材料特性、激光参数、熔池动力学等因素有关。因此，研究小孔形成的规律和特性对于焊接强度和质量的提高非常重要。
二、任务目的
本次任务旨在通过实验研究，探究不同激光参数下激光焊接过程中小孔形成的规律和特性。具体目标如下：
1.确定合适的实验材料和激光设备，对其进行选择和测试。
2.设计相应的实验方案，控制激光参数，记录焊接过程中的数据和视频。
3.分析小孔形成的参数，研究不同激光参数下小孔的形成特征，如大小、位置等。
4.比较不同激光参数下小孔的数量和尺寸大小，分析小孔形成与激光功率和焦距的关系。
5.评估小孔对焊接质量的影响，探究小孔的防治措施，提高焊接质量。
三、任务内容
1.材料和设备的选择和测试
根据实验目的，选用适当的材料和激光设备。通过实验测试，确定材料的熔点、抗拉强度和焊接性能，以及激光设备的功率、波长、频率、光斑大小、焦距等。
2.实验方案的设计和实验数据的记录
根据实验目的，设计合理的焊接方案和激光参数，如光斑大小、功率、焦距等等。对实验过程进行记录和视频记录，如焊接时间、熔池形态等，便于后续数据分析和结果对比。
3.小孔形成参数分析
通过实验数据的对比和分析，研究小孔的形成特性，如大小、位置等，确定影响小孔形成的因素，如激光功率、焦距、熔池动力学等。
4.不同激光参数下小孔的数量和尺寸大小比较
比较记录的数据，分析小孔数量和尺寸大小的变化，进一步探究小孔形成和激光参数的关系。
5.小孔对焊接质量的影响及其防治措施的探讨
分析小孔对焊接强度和质量的影响，提出预防和防治小孔的方法和措施，以提高焊接质量。
四、时间安排
1.第一周：选定材料和激光设备，对设备进行测试。
2.第二周：制定焊接实验方案，对焊接实验进行记录和数据的采集。
3.第三周：数据处理和结果分析。
4.第四周：小孔对焊接质量的影响分析和探讨，提出相应的防治措施。
五、预期成果
1.研究不同激光参数下小孔形成的规律和特性。
2.探究小孔对焊接质量的影响，提出防治措施，以提高焊接质量。
3.提供一些参考数据和实验方案，为激光焊接技术的发展提供一些参考。
4.编写实验报告，撰写相关论文或文章。
六、参考文献
1.黄一新，张金玲.激光焊接中小孔的形成及防治[J].机械制造与自动化,2013,42(6):22-25.
2.王宏斌,阮靖.高功率激光深熔焊接小孔形成[L].沈阳:2013中国激光大会,2013:1-3.
3.张建,张效成.激光焊接过程中的小孔问题[J].机械制造与自动化,2015,44(5):38-41.
4.郑文.激光印刷中小孔形成及防治研究[D].西安:西安电子科技大学,2014.
5.李家宁,余志鸿,刘德南.高功率光纤激光焊接中小孔的研究[J].电子装备,2010(12):74-77.