中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊工艺与力学性能研究.docx

中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊工艺与力学性能研究
中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊工艺与力学性能研究
摘要：
本文针对中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊接工艺进行研究，分析了焊接工艺参数对焊缝形貌和力学性能的影响。通过比较激光焊、MIG焊和激光-MIG复合焊的焊缝形貌和拉伸性能，得出了激光-MIG复合焊是最优工艺。
关键词：6082铝合金；激光-MIG复合焊；焊缝形貌；力学性能。
一.引言
中厚板6082铝合金具有良好的塑性、韧性、强度与腐蚀抗性，被广泛应用于航空航天、轨道交通、建筑结构、汽车和船舶等领域。而激光-MIG复合焊作为一种新型的焊接工艺，对于铝材的焊接具有较好的适应性和优异的性能表现。
本文着重探究了激光-MIG复合焊对中厚板6082铝合金的焊接工艺和力学性能的影响。通过实验室对焊接工艺参数进行模拟和测试，得到了焊缝形貌、压缩强度、拉伸强度等数据，对比分析激光焊、MIG焊和激光-MIG复合焊的性能指标，最后得出了优化的激光-MIG复合焊的工艺参数。
二.焊接工艺
铝材是一种较难焊接的材料，高水平的焊接工艺和焊接技术都是取得良好的焊接效果的前提。由于铝材具有良好的导热性和导电性，焊接时所需要的热量会被散热掉，导致焊接缺陷。激光-MIG复合焊工艺，与其它的焊接工艺相比，具有以下优点：
1.提高焊缝质量：采用激光-MIG焊接，可以让激光和MIG的热源同时作用于高温区域，形成较小的热影响区，避免产生较大的残余应力和裂纹等缺陷。
2.降低焊接变形：激光-MIG复合焊机组对焊件进行加热，可以消除焊接过程中的应力，并且由于较小的瞬时加热速度，可以提高铝合金的耐热性。
3.一次完成多道焊接：激光-MIG复合焊通过配合激光和MIG两个热源，可以在单独的焊接工序中完成多道焊接，提高了焊接效率。
针对本文研究对象——中厚板6082铝合金，本文选定激光-MIG复合焊工艺作为焊接方式。工艺参数如下：
激光功率：3.0kW
MIG气体：纯氩气
MIG电流：80A
MIG电压：25V
焊接速度：5m/min
三.实验方法
本文实验采用了标准焊件，焊接样品尺寸为150mm×75mm×3mm。实验分别进行了激光焊、MIG焊和激光-MIG复合焊三种焊接工艺的对比实验，样品的几何尺寸和焊接方法不变，只是焊接工艺参数发生变化。通过比较三者的焊缝形貌、压缩强度和拉伸强度等指标，找出优化的激光-MIG复合焊工艺参数。
四.焊缝形貌
焊缝形貌可以反映焊接工艺对焊缝表面质量的影响。由于激光-MIG复合焊工艺同时使用激光和MIG两种热源进行焊接，焊接区域热影响区较小，从而形成了较好的焊缝质量。相比之下，激光焊区域表面无明显气孔，但焊缝宽度较大，表面比较粗糙。MIG焊焊接区域表面平整，但存在气体孔，影响了焊缝强度和外观。
五.力学性能
力学性能是评价焊接质量的重要指标之一，通常用拉伸和压缩强度来衡量。在激光-MIG复合焊中，激光作为主要导热源，焊接过程中温度变化较为平稳，避免了铝合金熔池过热或过冷现象的发生，有效提高焊缝强度和塑性，达到最优的焊接效果。激光焊焊接强度较高，但塑性较差；MIG焊焊接强度较低，但塑性较好。综合比较，激光-MIG复合焊的强度和塑性表现更为优异。
六.结论
本文针对中厚板6082铝合金激光-MIG复合焊工艺进行了研究，探究了工艺参数对焊缝形貌和力学性能的影响。实验结果显示，激光-MIG复合焊具有焊接强度高、塑性好、焊缝表面质量高的特点，综合优于激光焊和MIG焊。同时，本文还得出了最优的激光-MIG复合焊工艺参数，为中厚板6082铝合金焊接提供了参考和指导。