研究激光冲击喷丸后处理对激光冲击焊接的影响(1)(Inconel601／N06601／2.镍基高温合金4851)

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1、研究激光冲击喷丸后处理对激光冲击焊接的影响(1)

2、Inconel601／N06601／2.4851镍基高温合金

研究激光冲击喷丸后处理对激光冲击焊接的影响(1)

Wang等人(2015)开发了工业应用潜力，在对铝/钛LIW试验中的各种成分后，聚碳酸酯被用作等离子体限制介质，黑色涂层被用作烧蚀层，双面胶带被用来附着和适当释放飞片，并在2016年取得了更佳效果。

他们（通过PDV）表明，在LIW在中间，飞片的速度达到1000米/秒。剥离试验结果表明，虽然焊缝比铝箔更牢固，但随着激光斑直径的增加，剥离力也会增加。

焊缝区域采用接触电阻测量方法估计，来源：Investigation into the，Materials & Design，doi.org/10.1016/j.matdes.，LSP焊后处理的应用可追溯到2007年，当时Hatamleh等人开始研究铝合金（AA）70。

他们研究了2009年FSW AA2195-T8样品LSP结果表明，在室温下LSP和ET将裂纹膨胀率降低到接近母材的水，CT LSP未观察到明显模式，冲击焊缝图像，来源：doi.org/10.1016/j.matd。

Wang等人(2019)实现涉及Cu/Mo激光能量的增加导致中心反弹和波纹界面的增加，沿界面几乎没有扩散(激光能量高达1.55 J，同年，他们也得到了Al/Cu-Zn异种焊缝，1.2 J以上激光能导致界面分散熔化，焊接强度达到母材的62%，使用PDV和高速摄像头。

Wang和Wang(2019)可以描述飞机发射，观察到原来的260 μm研究还表明，飞片的更大速度超过80%。

起初，它是在焊缝中心形成的，但随后由于回弹而分离。限制介质对飞片速度影响不大，但有助于再现。此外，我们还发现，当飞片的宽度和长度达到激光斑直径的三倍时，飞片的速度几乎与其尺寸无关。

1.1、激光冲击焊接背景，LIW它是一种相对较新的连接薄金属箔的技术Daehn和Lippold(2009)获得**并在Zhang**次讨论等人(2011)的研究。

在与LSP类似的LIW在装置中，高能短脉冲激光束聚焦在一个小区域，产生高功率密度，如图1所示，激光束通过烧蚀覆盖层(如图1所示)。

1.1.1，实验性LIW实现，1.介绍，在LIW激光束撞击飞片箔，加速飞片箔朝向目标箔，导致碰撞时机械焊接(如果成功，则取决于工艺参数)。

因此，避免了熔融焊接方法中的不利热影响（如金属熔化，从而提高了焊缝的完整性和强度LSP根据激光参数和材料特性，激光产生的冲击波穿透目标可能会导致塑性变形。

从而产生理想的近表面压缩残余应力（CRS）场，激光诱导CRS处理金属的微结构和机械性能、动态再结晶、晶粒细化等微结构变化有助于提高机械性能。例如，在使用过程中可以延迟材料表面裂纹的。

疲劳寿命可显著提高，LSP还能增强处理后金属的耐腐蚀性和抗氧化性，与喷丸、超声波喷丸、钢丝刷、滑动摩擦及表面机械磨损，LSP优势明显，LSP工艺参数可定制为变更CRS场地的大小和穿透深度不会引入表面缺陷，如裂纹和高粗糙度，Zhang等人(2011)介绍LIW作为其他高速公路。

如果小规模应用爆炸焊接和磁脉冲焊接，结果表明冲击速度和角度适当LIW(铝/铝和铝/铁飞片，Wang与平行箔相比，倾斜或波纹靶可以增强LIW（Ni/Ni），使用光子多普勒测速仪（PDV）显示。

飞片发射后0.2m内部达到更大速度，LIW工艺表明，焊接界面的几何形状直接影响焊接强度。由于激光诱导的冲击波，观察到各种界面形状，从平面到波，波频和振幅不同。

LIW箔在工艺中的连接是机械的，接触面积和焊缝缠结（因此焊缝强度）与波频和振幅相反，焊缝界面越平坦，焊缝强度越低，但由于LIW应变率极高。

这取决于激光参数和箔材的材料特性。在塑性散热过多的情况下，沿焊缝界面熔化开裂会降低焊缝的完整性和强度。X，Pan，X，Wang。

这取决于激光参数和箔材的材料特性。在塑性散热过多的情况下，沿焊缝界面熔化开裂会降低焊缝的完整性和强度。X，Pan，X，Wang。

Z，Tian，W，He，X，Shi，P。

Chen，L，Zhou，J，AlloysComp.，850

p，156672，10.1016/j.jallcom.2020.15，1.2.考虑到上述由复杂物理现象控制的焊后处理应用LIW成功实施和理解结果范围LIW过程具有挑战性。

有必要进一步研究。有鉴于此，以下将按时间顺序总结已发表的内容LIW江苏激光联盟陈长军的原创作品，激光照射保护层会导致其在透明覆盖层中瞬间蒸发和等离子体膨胀。

吸收激光能量，短时间达到极高压力，高压等离子体冲击飞箔，以极高的速度向目标发射。如果参数适用于成功连接，则冲击焊接（有时边界复杂、变形箔和von Mises strss（Pa）等高。

（b）近距离观察回弹，LSP表面处理技术是在20世纪60年代开发的（W，Anderholm1968年进一步开发)，能在金属部件中产生近表面CRS从而显著提高其疲劳强度和寿命LIW在上述新兴领域的研究中，没有一项将是LSP视为可能提高LIW焊接强度的后部。

因此，本研究通过搭接剪切试验研究了单次和双次LSP喷丸对Al/，如图2所示，在LSP在工艺中，聚焦的高能短脉冲激光束照射金属样品表面，通常覆盖一层薄薄的油漆、胶带或铝箔。

防止熔化，辐照后，不透明烧蚀层达到极高温度(超过1万°C），通过添加透明覆盖层（通常是一层流水），等离子体瞬间蒸发并产生等离子体，等离子体受到限制。它继续吸收激光束的能量，其压力值显著增加。

高压等离子体产生冲击波，冲击波穿透表面并在金属目标内传播，LIW该过程的结果取决于飞片和靶箔的材料特性、厚度、初始形状和方向、箔、激光参数，如光斑直径、脉冲波长、能量、持续时间、注射和功率密度。

Wang等待(2017)将结晶铜成功焊接到铁基非晶，表明脉冲能为0.8 J的LIW此后，保留了非晶结构。2019年，他们没有获得铝/不锈钢和不锈钢/铝飞片/目标配置，并观察到界面波的波长和振幅在焊缝方向（向外径向）增加。

铝/不锈钢和不锈钢/铝焊接界面中的波形分别发生，Liu等人(2019)证明，三层焊接可以通过在铜箔(飞片和靶材)之间添加铝夹层来实现。此外，在1.8J脉冲能量下。

沿焊缝界面分散熔化，金属间相形成，Chandrasekar等人（2018）将LSP应，发现LSP降低焊缝韧性，改变失效位置，从焊缝上的金属间化合物到远离弱母材（AISI ，Liu等人(2018)检查LSP对FSW AA ，并观察到LSP通过诱导晶粒细化、沉淀和高密度位错，Wang等人(2014)观察。

在Al/Al和Al/Cu焊缝界面的显微硬度大于其它箔区，Gu等人(2014)斜向LIW中实现的Ti/Al，没有金属间化合物形成，Wang等待(2015)根据冲击角度和激光能量，因回弹而未与中心区结合。

前面回顾了具有不同波幅和频率的平面和波浪界面LIW和LSP(特别是作为常规焊接，本文的剩余部分组织如下。第二节描述了实验装置的细节和实施情况LIW和后LSP研究其对不同金属箔焊接强度和界面几何形状的影响。

通过搭接剪切试验和光学/扫描电子显示，第三节详细讨论了主要结论，到目前为止已成功使用LIW焊接飞片/靶向示例包括连接几对类似和不同的金属箔Al/Al、Al/Cu、A。

其中Al、Cu、Fe、Mo、Ni、Ta和Ti代表铝，其中Cu-Zn、Fe-MG、Fe-NC和SS下面简要介绍一下LSP并讨论其作为后处理(常规熔焊)的应用，Sano等人(2019)使用130飞秒激光脉冲L，因此，激光诱导硬化和硬化CRS。

提高了焊缝的疲劳性能，Chattopadhyay等人（2020）对LBW，LSP诱导的CRS此外，疲劳强度和近表面显微硬度分别增加了约24%和26%，导致晶粒细化和耐腐蚀性增加。Chen等人（2014）将LSP用于激光束焊。

当板条组织转化为等轴组织时，由于位错密度和晶粒细化显著增加LSP应变率通过孪生而非滑移发生的，Sano等人（2014）将NC LSP应用于FSW。

发现LSP焊接样品增强的疲劳强度恢复到焊接前高于基础，超声波检测（S典型的扫描示意图显示在130 MPa压力下测试的裂纹样品是典型的，大约4×如果冲击波的动态应力超过金属目标的动态屈服强度，则在105的压力下停止。

塑性变形会产生近表面CRS直到冲击波的峰值动应力低于金属，塑性变形才延伸到深度Hugoniot弹性激光广泛应用于金属和合金的加工和制造，包括但不限于切割、蚀刻、雕刻、焊接和添加剂制造。

Nd:YAG激光在Q开关模式下使用时，会产生持续时间短的高能脉冲。使用激光光学，激光束可以聚焦在一个小区域，产生高功率密度的脉冲。用高聚焦激光束直接烧蚀不透明材料，会导致照射区瞬间蒸发，产生高压等离子体。

采用透明约束介质捕获高压等离子体，在透明介质约束下进一步吸收激光束膨胀的能量，放大等离子体压力，产生冲击波。

冲击时穿透激光烧蚀区，利用激光产生的冲击(shock)是激光冲击焊接(L，本文**研究了激光冲击喷丸(或简单的激光喷丸)作为通过工作的**部分。

江苏激光联盟指南：Sadeh等他人（2019）通过目标箔和背部支撑发现了回弹问题的解决方案。此外，还讨论了双面胶带尺寸相对于激光斑直径的重要性，发现略大于激光斑的胶带在促进高速飞片发射的同时充电，Wang等人(2020)成功焊接波纹靶Ni他们发现了。

当标称冲击角为7.5度时，焊接区在冲击区30%处达到更大值，小于7度或大于9度的冲击角不粘合， 在1.1μs内，飞片的更大速度达到了约400m/s，在距发射约3mm的位移处，飞片发生了严重变形，使用三种不同的金属材料组合。

　　对激光冲击焊接箔进行了单次和