SUS304奧氏體不銹鋼薄板高速激光焊接技術(shù)研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼以其良好的耐蝕性、耐熱性、熱加工性和低溫強(qiáng)度等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、壓力容器、汽車排氣管、船舶部件和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。其中，在不銹鋼的使用中薄板占據(jù)主要分量，我國(guó)食品、釀造行業(yè)90％以上的常壓容器全部由不銹鋼薄板加工制造。在各領(lǐng)域使用過程中，不銹鋼薄板的焊接是生產(chǎn)的重要工序，為提高不銹鋼薄板的焊接質(zhì)量和效率，熱輸入量小的高速激光焊接成為首選，本文SUS304奧氏體不銹鋼薄板高速激光焊接技術(shù)研究就是在這種背景下產(chǎn)生的。

2、　　本文采用YLR-4000型光纖激光器對(duì)0.6mmSUS304奧氏體不銹鋼薄板的高速激光搭接焊、堆焊技術(shù)進(jìn)行研究。以激光深熔焊原理為基礎(chǔ)，通過0.6mm+0.6mm SUS304不銹鋼板高速搭接焊實(shí)驗(yàn)，探究了高速激光焊接工藝參數(shù)的變化對(duì)搭接頭焊縫表面形貌、橫截面形貌、組織與力學(xué)性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)：激光功率的提高會(huì)使焊縫熔深和熔寬變大，焊縫晶粒尺寸變大，接頭拉伸性能變強(qiáng)，焊接速度和離焦量增大會(huì)使焊縫熔深和熔寬變小，焊縫晶粒尺寸變小，接

3、頭拉剪力變低。采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)高速搭接焊參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化后得到的優(yōu)選搭接焊參數(shù)組合為：激光功率3.1～3.4kW，焊接速度為7～9m/min，離焦量0mm。
　　通過金相實(shí)驗(yàn)、硬度檢測(cè)、拉伸斷裂檢測(cè)及X射線衍射檢測(cè)來對(duì)焊接接頭質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析，結(jié)果表明：高速激光焊接時(shí)焊縫區(qū)沒有新相產(chǎn)生，主要是奧氏體；接頭處的硬度分布是不均勻的，接頭硬度由高到低依次是焊縫區(qū)、母材區(qū)、熱影響區(qū)，并且焊縫中心處的硬度最高；接頭能承受的最大拉剪力與母材相比有

4、所降低，接頭斷裂模式主要分為兩種：結(jié)合面斷裂模式和熱影響區(qū)斷裂模式，兩種斷口都屬于塑形斷口。
　　進(jìn)一步提高焊接速度，研究0.6mm304不銹鋼薄板20m/min以上速度堆焊時(shí)焊道駝峰傾向與工藝參數(shù)的關(guān)系，觀察駝峰橫截面形貌特點(diǎn)，并用Rayleigh自由液柱失穩(wěn)模型來解釋高速激光焊駝峰形成機(jī)理和工藝參數(shù)與駝峰傾向的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，0.6mm板高速激光堆焊時(shí)，當(dāng)堆焊速度大于21m/min時(shí)，焊縫正表面會(huì)出現(xiàn)周期性的駝峰，并且駝峰傾向