高強鋼厚板超窄間隙CO2激光填絲多道焊研究.pdf

1、超窄間隙激光填絲多道焊技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種高效率厚板連接方法,能夠以較低的激光功率焊接大厚度結(jié)構(gòu),進一步拓展激光焊接的應用領域。由于超窄間隙坡口帶來的空間限制,在超窄間隙坡口內(nèi)CO2激光填絲焊工藝參數(shù)對焊縫成形的影響將顯著不同于薄板平對接焊。就此,本文對超窄間隙CO2激光填絲多道焊開展深入的工藝研究,并分析焊接接頭的組織特征和力學性能。
　　CO2激光焊接時需采用側(cè)吹氣體以抑制激光等離子體。試驗表明,采用He氣作為焊接氣體時

2、,He氣達到8L/min激光等離子體得到抑制,可獲得良好的焊縫成形。進一步提高He氣流量則使焊縫成形變差。采用Ar作為焊接側(cè)吹氣體時其工藝適用性很差,較小的流量無法抑制激光等離子體,而較高的流量雖然能夠抑制激光等離子體的形成但焊縫成形非常差。離焦量是另一影響焊縫成形的參數(shù),采用正離焦量能夠得到良好的焊縫成形,但過小和過大的離焦量均使焊縫成形變差,結(jié)果表明+20mm離焦量較為合適。
　　激光功率、送絲速度、焊接速度三者之間具有一定的

3、內(nèi)在聯(lián)系,其最主要的影響為焊縫的堆高。合理的單道焊縫堆高為7~8.2mm。本文提出上述工藝參數(shù)的定量關系:單位長度焊絲所得激光能量只與送絲速度與激光功率有關,給出了送絲速度與最小所需激光能量的匹配關系;焊縫堆高決定于焊接速度與送絲速度的比值,給出了合理焊縫堆高需要的送絲速度和焊接速度的比值范圍。
　　焊接接頭的焊縫內(nèi)組織主要為粒狀貝氏體和針狀鐵素體。焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)主要為馬氏體,細晶區(qū)為團絮狀珠光體和細小的鐵素體。多道焊條件下受