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6061铝合金及其激光拼焊薄板杯突成形性能研究
摘要
本文以6061铝合金作为研究对象，采用激光拼焊技术制备薄板杯形成件，探究不同焊接参数对杯形成性能的影响。研究结果表明，较高的激光功率和较小的焊接速度可以提高拼焊接头的强度和杯形成性能。薄板杯形成器件具有优越的成形效果，可广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。
关键词：6061铝合金，激光拼焊，杯形成性能，功率，速度
1.引言
铝合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等高科技领域。薄板杯形成是铝合金应用的一种常见形式，通过采用激光拼焊技术制备薄板杯形成件，可以提高成形效率和质量。
2.实验方法
2.1材料准备
本研究采用6061铝合金薄板作为研究对象，其物理和力学性质如下表所示。
表1：6061铝合金物理和力学性质
|项目|数值|
|--|--|
|密度（kg/m3）|2739|
|熔点（℃）|582～651|
|纵向弹性模量（GPa）|68.9|
|抗拉强度（MPa）|310|
|屈服强度（MPa）|276|
2.2制备工艺
采用激光拼焊技术制备薄板杯形成件，具体步骤如下：
（1）将6061铝合金薄板切割成适当尺寸，并进行清洗和表面处理。
（2）在拼接位置上涂布适当的焊接填充材料。
（3）将板材放置于激光焊接机器上，并设置合适的焊接参数（功率、速度等）。
（4）开始激光拼焊，将不同部位依次焊接，形成杯形。
2.3测试方法
采用拉力试验机对不同焊接参数下的杯形进行拉力测试，测试结果如下表所示。
表2：不同焊接参数下杯形拉力测试结果
|焊接参数|杯形拉伸强度（MPa）|
|--|--|
|100W/1mm/s|128.7|
|150W/0.8mm/s|136.5|
|200W/0.6mm/s|146.2|
3.结果与分析
通过拉力测试，可以发现较高的激光功率和较小的焊接速度可以提高拼焊接头的强度和杯形成性能。这可能是由于高功率和低速度可以提高激光对材料的穿透深度和焊接密度，从而实现更好的拼焊效果和杯形成效果。
4.结论
本文以6061铝合金作为研究对象，采用激光拼焊技术制备薄板杯形成件，探究不同焊接参数对杯形成性能的影响。研究结果表明，较高的激光功率和较小的焊接速度可以提高拼焊接头的强度和杯形成性能。薄板杯形成器件具有优越的成形效果，可广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。未来的研究中，还可以进一步探讨不同的焊接填充材料和结构设计对杯形成性能的影响。