激光沖擊處理對焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究

張　超

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院,江蘇 常州 213147）

激光沖擊處理對焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究

張超

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院,江蘇 常州 213147）

本文對激光沖擊技術(shù)在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用研究的文獻從數(shù)量、被引用、被下載次數(shù)，基金分布和研究層次，作者和機構(gòu)進行了統(tǒng)計和分析，在此基礎(chǔ)上針對激光沖擊技術(shù)在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用研究內(nèi)容劃分為逐步展開階段（1981），加速推進階段（2002-2008），積極發(fā)展階段（2009-至今）進行了分析和總結(jié)，以期為激光沖擊技術(shù)在焊接結(jié)構(gòu)中進一步應(yīng)用提供借鑒和依據(jù)。

激光沖擊;焊接結(jié)構(gòu);力學(xué)性能

1　數(shù)據(jù)檢索

中國知網(wǎng)中文獻具有版權(quán)明確，信息出處正規(guī)，內(nèi)容可靠的特點，可以作為學(xué)術(shù)研究的依據(jù)[1]。檢索主題為“激光沖擊”并且“焊接結(jié)構(gòu)”，采用模糊檢索；為了更詳細的了解高職院校宿舍管理，檢索時間不受限制，期刊來源類別為全部期刊。

2　激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)文獻總體分析

2.1 文獻數(shù)量、被應(yīng)用和下載次數(shù)分析

如表1所示，激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)相關(guān)文獻總共有67篇，第一篇相關(guān)文獻發(fā)表于1981年，直到2002年再次發(fā)表了相關(guān)文獻，從2006年至今文獻數(shù)量總體呈現(xiàn)出增長的趨勢，但是增加幅度不大，個別年份文獻數(shù)量甚至出現(xiàn)了下降，如2008年僅有一篇，2011年也只有3篇，2014年發(fā)表文獻最多，達到16篇。

表1 　激光焊接結(jié)構(gòu)文獻數(shù)量及被引用、下載次數(shù)

從被引用次數(shù)看，相關(guān)文獻總共被引用115次，各年份被引用次數(shù)不一，其中又以2006和2010年被引用次數(shù)最多，分別為27和21次。從文獻來源來看，博士學(xué)位論文被引用前2位分別是“高強度和超高強度相變塑性鋼的開發(fā)和研究”和“低功率YAG激光+TIG復(fù)合熱源焊接技術(shù)研究”，引用次數(shù)均為8次；碩士優(yōu)秀論文被引用前兩位分別為“激光噴丸強化不銹鋼焊接接頭抗應(yīng)力腐蝕研究”，“6mm不銹鋼（304）光纖激光焊接工藝的研究”，分別被引用7和5次；中國會議論文尚未被引用。

2.2 作者機構(gòu)分析

從發(fā)文機構(gòu)來看，相關(guān)度前5位為別為江蘇大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、湖南大學(xué)。這些機構(gòu)從分布區(qū)域上看，大部分集中在長三角、珠三角這些工業(yè)、制造業(yè)發(fā)達的地區(qū)，表明了激光沖擊焊接研究在我國的研究與我國區(qū)域經(jīng)濟背景有密切相關(guān)度。從機構(gòu)學(xué)科背景看，除了少數(shù)的職業(yè)技術(shù)學(xué)院和師范大學(xué)，大部分屬于實力雄厚的綜合大學(xué)和理工科大學(xué)。

3　激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)容分析

根據(jù)激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)數(shù)量和內(nèi)容，本文將激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)研究分為三個階段:逐步展開階段（1981）；加速推進階段（2002-2008）；積極發(fā)展階段（2009-至今）。

3.1 逐步展開階段（1981）

這一階段只有AllanH.Clauer等人發(fā)表的“鋁合金焊接區(qū)的激光沖擊強化”，這篇文章主要通過壓力的測定、抗拉試驗以及采用兩種不同的激光沖擊方式和兩種最大功率密度水平對5086和6061合金試樣進行了激光沖擊研究[1]，研究結(jié)果顯示兩種變形鋁合金的焊接區(qū)可以采用激光沖擊的方法強化，也可提高熱影響區(qū)的位錯密度。這一階段的研究數(shù)量較少，表明了我國在激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)方面起步較晚。

3.2 加速推進階段（2002-2008）

這一階段一共有10篇文章，平均每一年達到1.43篇，對激光沖擊焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)容也趨向多元化和具體化，總結(jié)為：激光沖擊焊接為不銹鋼焊接接頭的焊接構(gòu)件發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂提供了應(yīng)力來源，開始采用實驗分析的方法結(jié)合數(shù)值模擬對其進行研究，以及面對我國聚晶金剛石復(fù)合片性能表現(xiàn)出和國外巨大的差距的問題，從不同的方法進行了嘗試性改進；其他文獻也從馬氏體不銹鋼焊接材料及焊接工藝方法，高強度和超高強度相變塑性鋼的開發(fā)和全鋁結(jié)構(gòu)船長甲板的CO2激光焊接技術(shù)等方面研究[2]。

3.3 積極發(fā)展階段（2009-至今）

這一階段總共發(fā)表文章56篇，平均年發(fā)文量為9.33篇，與前兩個階段相比，數(shù)量上有了較大增幅，研究內(nèi)容也進一步細化，范圍進一步擴大。總結(jié)為：（1）在對國際上和國內(nèi)激光沖擊處理焊縫研究基礎(chǔ)上，對有無吸收層激光沖擊處理的對比以及核反應(yīng)堆焊接結(jié)構(gòu)處理技術(shù)進行了展望；（2）出現(xiàn)了對2A16鋁合金激光焊接工藝研究及數(shù)值模擬，高強鋼激光-MAG復(fù)合熱源焊接工藝研究，甚至開始對水下爆炸沖擊載荷下激光焊接夾層板動態(tài)響應(yīng)進行了分析研究；（3）激光沖擊對不同材料進行焊接需要采用的方法進行了數(shù)值模擬和分析。

4　結(jié)語

激光沖擊技術(shù)在焊接結(jié)構(gòu)的研究起步相對較晚，但是發(fā)展迅速，亦涌現(xiàn)出很多高質(zhì)量創(chuàng)新性的文章；方法上不在是單純的理論方法，數(shù)值模擬和分析方法被廣泛應(yīng)用；研究更具體化，專業(yè)化，建立了符合各種材料類型的焊接技術(shù)；這一系列的研究對我國在激光沖擊技術(shù)在焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用有積極的借鑒作用和指導(dǎo)意義。

[1]Allan H.Clauer,關(guān)學(xué)豐,范靖亞.鋁合金焊接區(qū)的激光沖擊強化[J].輕金屬,1981,58-62.

[2]唐霞輝,周金鑫,周毅.同軸雙層噴嘴輔助氣體對激光深熔焊接光致等離子體的控制[J].中國機械工程,2003,14(14):1179-1181.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.042