摘要：针对聚合物在汽车轻量化应用中引发的连接需求,采用Nd：YAG脉冲激光器对车用材料聚甲基丙烯酸酯（PMMA）进行激光透射点焊实验研究。利用响应曲面法建立工艺参数与最大拉力和熔池直径的数学模型,并进行实验设计优化与分析。分析了作用时间、离焦量、峰值电压、脉冲频率对连接性能和熔池直径的影响,并采用两种优化准则进行优化分析。结果表明,峰值电压和脉冲频率是通过控制激光功率来影响连接性能,且后者对激光透射点焊连接性能影响较大;当激光功率较大时,能量密度较为集中,增加激光作用时间易造成材料烧蚀甚至穿透。工艺优化过程中,预测值与实验值相对误差保持在8%以内,优化的预测结果与验证实验的结果较为吻合,对提高连接质量和降低生产成本有很好的指导意义。

关键词：激光技术 激光透射点焊 响应曲面法 热塑性聚合物 工艺参数优化 

单位：江苏大学机械工程学院; 江苏镇江212013