响应面法分析7075铝合金激光焊接参数对焊接质量的影响规律

来源期刊：材料导报2021年第2期

论文作者：丁亚茹 陈芙蓉 杨帆 贾翠玲

文章页码：2103 - 4222

关键词：响应面法;激光焊;7075铝合金;成形系数;焊缝截面积;

摘    要：本工作选取激光焊接头的外观成形质量作为评价指标,采用响应面法分析焊接参数对焊接质量的影响规律。选用3 mm厚7075铝合金板材进行光纤激光焊接,测量熔深、熔宽和焊缝成形面积,计算焊缝成形系数。借助响应面分析方法将试验数据进行模拟、建模和比对,选择最佳数学模型建立回归模型,得到焊缝成形系数和焊缝截面积的三维响应面曲线。通过模拟预测,发现焊接功率、焊接速度对焊缝成形系数和焊缝截面积的影响较大,离焦量对焊缝成形系数的影响较大。研究结果表明,焊缝成形系数和焊缝截面积的实测值与预测值较为接近,焊缝成形系数预测值比实测值高0.61%,焊缝截面积预测值比实测值高1.9%,模型拟合度较好,得到较优的焊接参数为:焊接功率为2 300 W,焊接速度为45 mm·s^-1,离焦量为1,保护气体流量为15 L/min。在该参数下的焊缝成形系数为0.803,焊缝截面积为4.436 mm²,焊缝的抗拉强度为325 MPa。