当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Laser Appl.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Pulsed laser welding and microstructure characterization of dissimilar brass alloy and stainless steel 308 joints
Journal of Laser Applications ( IF 2.1 ) Pub Date : 2021-04-12 , DOI: 10.2351/7.0000375 Di Yu 1 , Qing Liao 1 , Biao Zhang 1 , Mohammad Ghaderi 2
Journal of Laser Applications ( IF 2.1 ) Pub Date : 2021-04-12 , DOI: 10.2351/7.0000375 Di Yu 1 , Qing Liao 1 , Biao Zhang 1 , Mohammad Ghaderi 2
Affiliation
The laser welding of stainless steel and brass is difficult due to their different physical properties, including thermal conductivity and melting point. In this study, the laser welding of stainless steel 308 and brass was experimentally investigated. To systematically investigate the effects of different thermophysical properties, including the heat transfer rate, thermal conductivity, and laser beam interaction in relation to the beam absorption coefficient, the temperature of the melt pool zone was measured while changing welding conditions. Different temperature gradients were obtained by changing different parameters including the laser peak power, nozzle distance, and laser beam deviation. The results showed that an asymmetric melt pool formed, to which the melting of brass made a higher contribution. Due to the lower melting temperature and the higher thermal conductivity of brass, the measured temperature and the melt size of brass were higher. The microstructure of the melt pool consisted of intermetallic compounds. Variation of melt pool size (width and depth) and temperature could be affected by laser peak power and reductions in the nozzle distance than the other parameters. For instance, 1 mm increase in the nozzle distance reduced the melt pool zone temperature by approximately 20 °C for stainless steel. Furthermore, an increase in the laser peak power raised the maximum measured temperature to about 225 and 160 °C for brass and stainless steel sides, respectively. At the same time, the amount of temperature reduction at a period of 20 s for stainless steel is almost half that of brass.
中文翻译:
异种黄铜合金与不锈钢308接头的脉冲激光焊接及显微组织表征
不锈钢和黄铜的激光焊接由于其不同的物理特性,包括热导率和熔点而困难重重。在这项研究中,对 308 不锈钢和黄铜的激光焊接进行了实验研究。为了系统地研究不同的热物理性质(包括传热速率,导热率和激光束相互作用与束吸收系数的关系)的影响,在改变焊接条件的同时测量了熔池区的温度。通过改变包括激光峰值功率、喷嘴距离和激光束偏差在内的不同参数获得不同的温度梯度。结果表明,形成了一个不对称的熔池,其中黄铜的熔化贡献更大。由于黄铜的熔化温度较低,热导率较高,因此黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。
更新日期:2021-05-28
中文翻译:
异种黄铜合金与不锈钢308接头的脉冲激光焊接及显微组织表征
不锈钢和黄铜的激光焊接由于其不同的物理特性,包括热导率和熔点而困难重重。在这项研究中,对 308 不锈钢和黄铜的激光焊接进行了实验研究。为了系统地研究不同的热物理性质(包括传热速率,导热率和激光束相互作用与束吸收系数的关系)的影响,在改变焊接条件的同时测量了熔池区的温度。通过改变包括激光峰值功率、喷嘴距离和激光束偏差在内的不同参数获得不同的温度梯度。结果表明,形成了一个不对称的熔池,其中黄铜的熔化贡献更大。由于黄铜的熔化温度较低,热导率较高,因此黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。黄铜的实测温度和熔体尺寸较高。熔池的微观结构由金属间化合物组成。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。熔池尺寸(宽度和深度)和温度的变化可能受激光峰值功率和喷嘴距离减少的影响,而不是其他参数。例如,对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。对于不锈钢,喷嘴距离增加 1 毫米会使熔池区温度降低约 20 °C。此外,激光峰值功率的增加使黄铜和不锈钢侧的最大测量温度分别提高到约 225 和 160 °C。同时,不锈钢在 20 秒内的降温量几乎是黄铜的一半。