| 扫描振镜激光TC4钛合金焊接性能及熔池流动行为 |
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| 引用本文： | 陈波,孟正,马程远,席鑫,王昕欣,檀财旺,宋晓国.扫描振镜激光TC4钛合金焊接性能及熔池流动行为[J].航空学报,2022,43(4):438-450. |
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| 作者姓名： | 陈波 孟正 马程远 席鑫 王昕欣 檀财旺 宋晓国 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工业大学 (威海) 山东省特种焊接技术重点实验室,威海 264209;哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001,哈尔滨工业大学 (威海) 山东省特种焊接技术重点实验室,威海 264209,伦敦大学学院 机械工程系,伦敦 SW75 NP |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2018YFB1107900)~~； |
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| 摘 要： | 钛合金广泛应用于飞行器及航空航天发动机，激光焊是连接钛合金的优异焊接方法，目前主要问题是气孔导致的接头性能降低。扫描激光能显著改善激光焊接过程中的匙孔行为及熔池流动状态，从而降低气孔率、细化晶粒，最终提高接头性能。采用光纤激光器对4 mm厚TC4钛合金进行扫描振镜激光焊接，对比分析了以0.4 mm为步长、0.4～1.6 mm扫描幅度扫描前后的焊缝成形、力学性能、晶粒细化程度、熔池流动与匙孔行为。结果表明圆形扫描路径下，激光功率为4 kW、焊接速度为1.2 m/min、离焦量为0、扫描频率为100 Hz、扫描幅度为0.8 mm时，匙孔型气孔受显著抑制，且对应的接头抗拉强度最高，为1 025.03 MPa,达到了母材的96%。与无扫描光束相比较，扫描幅度为0.8 mm的接头上部平均晶粒面积减小了65%;圆形扫描的加入使熔池流动具有方向性，同时扫描激光能扩大并稳定匙孔，减少飞溅与气孔。
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| 关 键 词： | 激光焊接 扫描激光 力学性能 晶粒细化 熔池流动 钛合金 |
Welding properties and molten pool flow behavior of TC4 titanium alloy by oscillating galvanometer laser |
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| CHEN Bo,MENG Zheng,MA Chengyuan,XI Xin,WANG Xinxin,TAN Caiwang,SONG Xiaoguo.Welding properties and molten pool flow behavior of TC4 titanium alloy by oscillating galvanometer laser[J].Acta Aeronautica et Astronautica Sinica,2022,43(4):438-450. |
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| Authors: | CHEN Bo MENG Zheng MA Chengyuan XI Xin WANG Xinxin TAN Caiwang SONG Xiaoguo |
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