相同激光线能量对焊缝组织和性能的影响
激光机作业中的激光焊接参数对焊缝形貌的影响
激光机作业中的激光焊接参数对焊缝形貌的影响激光焊接是一种高效、高精度的焊接方法，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在激光焊接过程中，合适的激光焊接参数对焊缝形貌起着重要作用。
本文将探讨激光焊接中的激光焊接参数对焊缝形貌的影响。
一、激光功率对焊缝形貌的影响激光功率是激光焊接中最关键的参数之一。
激光功率的大小直接影响着焊缝的宽度和深度。
当激光功率过低时，无法充分熔化工件表面，焊缝形成不完整，造成焊缝宽度较窄且焊深较浅；当激光功率过高时，激光热输入过大，容易导致焊缝出现焊洞和熔融池溢出，形成宽而浅的焊缝。
因此，在激光焊接中，合理选择适宜的激光功率对于获得理想的焊缝形貌非常重要。
二、激光扫描速度对焊缝形貌的影响激光扫描速度是激光焊接参数中另一个关键参数。
激光扫描速度的大小直接影响着焊缝形貌的连续性和精细度。
当激光扫描速度过快时，激光照射时间过短，导致焊缝形成不连续的熔池，并可能出现焊缝间断、局部未熔化的情况；当激光扫描速度过慢时，激光照射时间过长，焊缝熔池过深，容易出现焊缝形貌凸起的情况。
因此，在激光焊接过程中，合适的激光扫描速度对焊缝的形貌具有重要影响。
三、激光聚焦深度对焊缝形貌的影响激光聚焦深度是决定激光焊接加热区域大小的重要参数。
激光聚焦深度的大小直接影响着焊缝形貌的宽度和深度。
当激光聚焦深度较浅时，激光能量主要聚焦在表面，形成较窄且较浅的焊缝；当激光聚焦深度较深时，激光能量可以穿透较深并在工件内部聚焦，焊缝形成宽且深的情况。
因此，在激光焊接中，合理选择适宜的激光聚焦深度对于获得理想的焊缝形貌十分重要。
四、激光脉冲频率对焊缝形貌的影响激光脉冲频率是激光焊接过程中控制激光照射时序的参数。
激光脉冲频率的大小直接影响着焊缝形貌的均匀性和质量。
当激光脉冲频率过低时，激光照射时间间隔较长，焊缝形成不连续的熔池；当激光脉冲频率过高时，激光照射时间间隔较短，焊缝形貌不规则、不均匀。
因此，在激光焊接过程中，合适的激光脉冲频率对于获得均匀且高质量的焊缝形貌至关重要。
激光焊工艺参数
激光焊工艺参数激光焊工艺参数是指在激光焊接过程中，需要设定的一些参数，以控制焊接质量和效果。
常见的激光焊工艺参数包括以下几个方面：1. 激光功率：激光功率决定了焊接的能量密度，对焊接速度和焊缝的质量有很大影响。
功率过低可能导致焊缝不完全，功率过高可能会产生过多的热量，导致焊缝变形或裂纹。
2. 激光光斑直径：激光光斑直径决定了焊缝的宽度和焊深。
光斑直径越小，焊缝越细，焊接速度相应增加，但焊缝深度可能会减小。
3. 扫描速度：扫描速度决定了激光在工件表面上移动的速度，对焊缝质量和焊接速度有直接影响。
扫描速度过快可能导致焊缝不充分，扫描速度过慢可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
4. 焦距：焦距决定了激光束的聚焦效果。
焦距过长可能导致焊缝不充分，焦距过短可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
5. 激光脉冲频率：激光脉冲频率决定了激光束每秒发射的脉冲数。
频率过低可能导致焊缝不充分，频率过高可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
6. 激光波长：激光波长决定了激光的透过能力。
不同波长的激光透过材料的能力不同，对于不同材料的焊接选择合适的波长能提高焊接质量和效率。
7. 激光聚焦方式：激光聚焦方式决定了激光束在焊接区域的聚焦形态。
常见的激光聚焦方式有平面聚焦、球面聚焦和柱面聚焦等。
8. 辅助气体类型和流量：辅助气体可以起到冷却、保护和清理焊接区域的作用。
常见的辅助气体有惰性气体（如氩气）、活性气体（如氧气）和保护性气体（如氮气）等。
以上参数的具体设定需要根据具体的焊接材料、焊接形式和要求来确定，通过不断调整这些参数，可以控制焊接过程中的热输入、能量密度、焊缝形态和质量，以获得理想的焊接效果。
激光焊接体能量及其对焊缝熔深的影响讲解
定义焊接体能量用来综合评价激光焊接过程中激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数对激光焊接过程的影响，焊接体能量与激光功率呈正比、焊接速度呈反比、与离焦量呈指数关系。研究结果表明，随着焊接体能量的增大，焊缝熔深近似呈线性增大。前言激光焊接，特别是激光深熔焊接是一个非常复杂的物理化学过程，涉及到激光—材料—等离子体之间的相互作用。但是在激光焊接过程中影响并决定焊缝熔深等焊缝成型状况的是激光
定义焊接体能量用来综合评价激光焊接过程中激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数对激光焊接过程的影响，焊接体能量与激光功率呈正比、焊接速度呈反比、与离焦量呈指数关系。研究结果表明，随着焊接体能量的增大，焊缝熔深近似呈线性增大。
前言
激光焊接，特别是激光深熔焊接是一个非常复杂的物理化学过程，涉及到激光—材料—等离子体之间的相互作用。但是在激光焊接过程中影响并决定焊缝熔深等焊缝成型状况的是激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数，其中离焦量（在激光焊接中，一般用离焦量来表征激光光斑及焦点尺寸）是焊缝熔深的重要影响因素之一。
3、结论
（1）定义激光焊接体能量，其由激光功率、焊接速度及离焦量计算得到。
（2）焊接体能量与激光功率呈正比、焊接速度呈反比、离焦量呈指数关系，激光束焦点尺寸越小，焊接体能量越大。
（3）焊缝熔深随着焊接体能量的缝熔深的影响。
（编辑：文静）
从焊接体能量的定义及图可以看出，焊接体能量综合了激光功率、焊接速度及离焦量等焊接规范参数对焊缝熔深的影响。
此外，从焊接体能量的定义中还可以看出，焊接体能量与激光束焦点半径成平方关系，能够体现激光束焦点大小对焊缝熔深的影响。激光束焦点尺寸越小，焊接体能量就越大，也就可以获得更深的焊缝熔深。或者说，在一定的焊接体能量下，获得一定深度的焊缝熔深，如果所用激光束焦点越小，则所需要的激光功率也就越小。因此，可采用强聚焦的方法减小激光束焦点尺寸，从而达到增加熔深或减小激光器输出功率的目的，这一点已被国外有关研究成果所证明。
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响激光焊是一种应用激光技术进行焊接的新型焊接方法。
激光焊具有高能量浓度、局部加热快、热效应小等优点，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用。
激光焊的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度、焊缝型式等，这些工艺参数对于焊接质量具有重要影响。
首先，激光功率是指激光发射的能量大小，在激光焊中，激光功率的大小直接影响焊接温度和热输入。
激光焊中，激光功率过小会导致焊接质量不达标，焊缝内可能存在未熔化或未完全熔化的金属颗粒；激光功率过大则容易造成焊缝过宽和过深，引起焊接后的热影响区扩大和凝固裂纹等问题。
因此，选择适当的激光功率对于焊接质量的保障至关重要。
其次，激光束直径是指激光束在焊接过程中的有效焦点直径。
激光束直径的大小会影响激光焊缝的宽度和形状，从而影响焊接质量。
激光束直径过大会导致焊缝宽度过大，影响焊缝质量；而激光束直径过小则会导致焊缝过窄，增加焊接难度。
因此，激光束直径的选择要依据焊接材料和焊接要求进行合理调整，以保证焊接质量。
第三，焊接速度是指激光照射到工件上时，焊接头沿焊缝方向移动的速度。
焊接速度的快慢对焊接质量有直接影响。
焊接速度过快会导致焊接缺陷，如焊缝内夹杂物和未充分熔化区域增加，降低焊缝的连接强度。
而焊接速度过慢会导致焊缝过宽，焊接热影响区增大，易产生开裂等缺陷。
因此，选择适当的焊接速度对于焊接质量的保证至关重要。
此外，焊缝型式也会对焊接质量产生重要影响。
不同的焊缝型式适用于不同的焊接工艺和材料。
一般有点焊、连续焊、螺旋焊等。
选择正确的焊缝型式可以提高焊接强度和焊接质量。
综上所述，激光焊的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度和焊缝型式等，这些参数的选择和调整对焊接质量起到重要作用。
在进行激光焊时，需要根据具体的焊接要求和材料特性，合理选择和调整这些工艺参数，以达到理想的焊接质量和性能。
激光焊接参数对焊缝熔深和熔宽的影响机制
激光焊接参数对焊缝熔深和熔宽的影响机制1. 引言激光焊接作为一种高能量密度、高效率的焊接方法，在工业制造中得到了广泛应用。
激光焊接参数的选择对焊接质量具有重要影响，其中焊缝熔深和熔宽是两个关键的焊接质量指标。
本文将探讨激光焊接参数（如功率、焦距、扫描速度等）对焊缝熔深和熔宽的影响机制。
2. 激光焊接参数2.1 功率激光焊接功率是激光束每秒传递给工件的能量，直接影响焊缝的熔深和熔宽。
功率越大，焊接区域的温度升高，导致更大的熔深和熔宽。
2.2 焦距焦距是激光焊接头焦点到工件表面的距离，影响焦点能量密度分布。
较小的焦距通常导致更高的能量密度，从而影响焊缝的熔深和熔宽。
2.3 扫描速度扫描速度是激光焊接头在工件表面移动的速度。
较高的扫描速度通常会导致较小的熔深和较窄的熔宽，因为焊接区域的加热时间减少。
3. 影响机制3.1 温度分布激光焊接时，焊接区域受到高能量密度的激光束照射，导致温度急剧升高。
功率的增加会使焊接区域温度升高，从而增加熔深和熔宽。
3.2 熔池形成焊接过程中，激光能量使工件表面产生熔池。
功率较大、焦距较小的情况下，形成的熔池更大，熔深和熔宽相应增加。
3.3 凝固速度焊接后，熔池要经历冷却凝固过程。
较高的扫描速度会导致凝固速度增加，使熔池在较短时间内冷却凝固，从而减小熔深和熔宽。
3.4 热输入热输入是焊接区域单位宽度上的总热量，与功率、焦距和扫描速度等参数有关。
适当的热输入可调节焊缝的宽度和深度，影响焊接效果。
4. 最佳参数选择4.1 平衡在选择激光焊接参数时，需要平衡熔深和熔宽之间的关系。
过高的功率和过小的焦距可能导致过大的熔深，而过高的扫描速度则可能导致较小的熔深。
4.2 焦点位置选择适当的焦点位置是影响焊接质量的关键。
通过调整焦点位置，可以在熔深和熔宽之间找到最佳平衡点。
5. 应用与展望激光焊接参数的选择对于不同材料和应用有不同的最佳值。
在未来，通过先进的模拟和实验手段，更准确地理解激光焊接过程中的物理机制，将有助于制定更精准的参数选择策略，提高激光焊接的效率和质量。
焊工初级(金属熔焊原理)模拟试卷1(题后含答案及解析)
焊工初级（金属熔焊原理）模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有：1.jpg /> 涉及知识点：金属熔焊原理5．什么叫焊接热循环?其主要参数有哪些?正确答案：焊接热循环是指焊接过程中，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时问变化的过程。
其特征是加热速度很快，在最高温度下停留时间很短，随后各点按照不同的冷却速度进行冷却。
对接接头热影响区各点的热循环曲线，见图6-2。
焊接热循环的主要参数有加热速度、最高加热温度、在相变温度以上停留的时间和冷却速度。
涉及知识点：金属熔焊原理6．什么叫焊接线能量?其计算公式怎样?正确答案：焊接线能量是指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，用q(J／cm)表示。
其计算公式为q=IU/v式中I——焊接电流，A；U ——电弧电压，V；v——焊接速度，cm／s；q——线能量，J／cm。
涉及知识点：金属熔焊原理7．焊接线能量对接头性能有何影响?正确答案：焊接线能量综合了焊接电流、电弧电压和焊接速度三个工艺因素对焊接热循环的影响。
线能量增大时，过热区的晶粒尺寸粗大，韧性降低；线能量减小时，硬度和强度提高，但韧性也会降低。
生产中根据不同的材料成分，在保证焊缝成形良好的前提下，适当调节焊接工艺参数，以合适的线能量焊接，可以保证焊接接头具有良好的性能。
涉及知识点：金属熔焊原理8．什么叫熔合比?正确答案：熔合比是指熔焊时，被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比，其计算公式为熔合比=FB／(FA+FB)式中FA——熔化的焊条量；FB——熔化的母材量。
涉及知识点：金属熔焊原理9．什么是焊接冶金过程?它与金属冶炼有什么不同?正确答案：焊接冶金过程与金属冶炼一样，都通过加热使金属熔化，在金属熔化过程中，金属、熔渣、气体之间发生复杂的化学反应和物理变化。
与金属冶炼不同的是：金属冶炼时，炉料几乎同时熔炼，升降温速度慢，冶炼时间长，冷凝时也是整体冷却并结晶；而焊接却是在焊件上局部加热，并且不断移动热源，热源中心与周围冷金属之间温差很大，冷却速度很快。
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响一、激光焊接原理激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。
其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下面重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500℃左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。
孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。
光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。
就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。
上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。
二、激光深熔焊接的主要工艺参数1. 激光功率激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。
激光焊接体能量及对焊缝熔深的影响
范参数的变化。 (源自：中国焊接协会) 2 焊接体能量对焊缝熔深的影响试 验条件实验用的激光器为额定功率为2 kW的Nd:YAG固体 激光器，输出波长为1.06 μm的连续波激光，激光束由内 径为0.6 mm的光纤传输，经焦距为200 mm的透镜聚焦输 出激光束焦点半径为0.3 mm，工件为250×100×1.8 mm 的Q235钢板，同轴保护气为Ar气。本文的主要目的在于 研究焊接体能量对焊缝熔深的影响，因此为了减少接头 形式及其尺寸等因素的影响，实验采用Nd:YAG激光平板 堆焊，深熔焊接模式，并且只测
量工件未焊透时的焊缝熔深。通过激光功率、焊接速度、 离焦量的离散变化实现了焊接体能量的变化。实验过程 中的焊接规范参数变化如表1所示。焊接体能量对焊缝熔 深的影响焊接体能量与激光功率呈正比，激光功率密度 随着激光功率增大而增大，焊接体能量也随之增大。因 而在单位时间内将有更多的激光束能量辐照到小孔底部， 激光束对孔底的辐照加热作用增强，孔底蒸发的材料越 多，焊缝熔深也就越深。如图2a所示。焊接体能量与焊 接速度呈反比关系，随着焊接速度的加快，激光束对小 孔的辐照时间越短，辐照在小孔内的焊接体能量就越小， 则孔底蒸发
激光焊接体能量及对焊缝熔深的影响课件
激光焊接工艺参数优化实验
03Байду номын сангаас
研究
实验材料与方法
材料
选用XX型号的钢材，其化学成分和机械性能分别符合 GB/T 1591-2008和GB/T 228-2002标准规定。
方法
采用XX激光焊接机，通过控制激光功率、焊接速度、 离焦量等工艺参数，进行多组实验。
实验结果分析
01 激光功率对熔深的影响
随着激光功率的增加，熔深逐渐增大。当激光功 率达到一定值时，熔深增加速度变缓。
• 参考文献4：在激光焊接过程中，为了获得高质量、高熔深的焊缝，通常需要 对激光焊接过程进行实时监测和控制。例如，可以采用激光束能量监测装置、 光学显微镜、红外线热像仪等设备对激光焊接过程进行监测和控制。这些设备 的引入和应用不仅可以提高激光焊接的质量和效率，还可以为进一步研究和优 化激光焊接工艺提供有力的技术支持。
01
激光焊接过程中，随着激光功率的增加，熔化深度会逐渐增加
。
凝固速度
02
凝固速度是指熔化金属冷却的速度，它与熔化深度密切相关。
相变温度
03
相变温度是指材料发生相变的温度，它对焊接熔深和熔宽有着
重要影响。
THANKS
感谢观看
扫描速度对焊缝熔深的影响
扫描速度是激光焊接过程中控制热输入的另一个重要因素。 随着扫描速度的增加，焊缝熔深会减小。这是因为增加扫描 速度会导致热输入减小，使材料更难以熔化。
扫描速度对焊缝熔深的影响在厚板材料焊接中尤为显著。在 厚板材料焊接过程中，较低的扫描速度可以产生更深的焊缝 和更窄的热影响区。
02 焊接速度对熔深的影响
随着焊接速度的增加，熔深逐渐减小。当焊接速 度过快时，熔池不稳定，影响焊缝质量。
线能量对SAF2507钢焊接接头性能的影响
作者 简介 ： 勇（ ９ ４ ）男 ， 张 １ ７ 一 ， 江苏 扬州人 ， 工程师 ， 主要从 事压力容器制造 质量管理 工作 。 ３ ９
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ １ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ３， ０ ｎ １
２ ． ６０
５０ ．
０５ ０
．
０３ ．２
实测
００ ８ ０２ ０７ ０Ｏ ２ ００ １ ６８ ２ ． ３８ ．１ ．８ ６ ．２ ． ． ０ ９ ５０ ．
０２ ０２ ２ ．９
５ １ ０ １ ５ ２ ２ Ｏ ５ ２ ５
（ ） 验采 用 焊条 电弧 焊 （ＭＡ ） 择 Ｂ Ｅ Ｅ ２试 Ｓ ｗ 选 Ｏ ＨＬ Ｒ
中图分类号 ：Ｇ４ Ｔ ０
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ）３ ｏ ３ — ２ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ １ Ｏ ＿ ０ ９ ０
建 业庆 松 集 团有 限公 司 ２ ０ ０９年承 接 了一 项 国外 工 程 ，部分采用 了超级双相不锈 钢 Ｏ Ｃ２ Ｎ７ ｏＮ Ｏ ｒ５ ｉＭ ４
（ ５ ７ 材料 。 种 钢最 早是 瑞 典开 发 的一种 超级 双相 ２０ ） 该
用 焊接 材 料 。 １ 工 艺参数 ． ２
选 择 ４组 不 同 线 能 量 范 围 的 工 艺 参 数 进 行 试
～
验 ， ｌ组 ：～５ｋ／ｒ， ２组 ： ０ｋ／ 第 ３组 ： 第 Ｊｅ 第 ａ ～１ Ｊ ｍ， ｃ 介质 ， 尤其是含氯 的环境 ， 如海水等。 １ ／ｍ， ４组 ： ０Ｌ ｃ ５Ｉ ｃ 第 ｄ ～２ Ｙ ｍ。 双 相 不锈 钢 的焊 接 ，与 一 般 奥 氏体 不 锈 钢 的焊 接 有 许 多不 同之 处 ，焊 接 热 循 环 对 接 头 的 组 织 变 化 ２ 试 验 结 果 及 分 析 有 很 大影 响 ，而焊 接 线 能 量 对 焊 接 热 循 环 有 直 接 的 影响 ， 因此 ， 真研 究 焊 接 线 能量 对 焊 缝 及 热 影 响 区 ２ １ 冲击 韧 性试 验 认 ． 的组 织 、 冲击韧 性 、 耐蚀 性 能 的影 响 是 非常 必 要 的 。 焊接接 头在 一 ０ 时 ， ２℃ 冲击 试 验 值 如 表 ２和 图 １
激光机作业中的激光焊接速度对焊缝质量的影响
激光机作业中的激光焊接速度对焊缝质量的影响激光焊接是一种常用的焊接方法，其高能密度、狭窄的热影响区以及快速的焊接速度使之在许多行业中得到广泛应用。
在激光焊接过程中，激光焊接速度作为一个重要的参数，直接影响焊接质量的好坏。
本文将从理论和实践两个方面探讨激光焊接速度对焊缝质量的影响。
一、理论分析激光焊接速度对焊缝质量的影响可从两个方面进行理论分析：热输入和固化行为。
1. 热输入焊接过程中的热输入是激光焊接速度对焊缝质量的重要影响因素之一。
焊接速度较快时，激光能量的输入时间较短，容易导致过快的熔化和冷却速度。
这样一来，焊接过程中的热量无法充分传递给焊缝区域，可能会引起焊接缺陷，如裂纹、气孔等，进而影响焊缝质量。
2. 固化行为焊接速度对焊缝的固化行为也有一定影响。
焊接速度较慢时，焊缝受到较长时间的热输入，有利于焊缝内部的晶粒长大和组织再结晶，从而提高焊缝的强度和韧性。
但是，焊接速度过慢会导致熔融池过度扩散，容易出现不稳定的焊缝形态和热应力集中，从而降低焊缝质量。
二、实践验证除了理论分析，实际的焊接实验也可以用来验证焊接速度对焊缝质量的影响。
以下是一些实例。
1. 实例一：焊接速度过快在一次激光焊接实验中，焊接速度较快时出现了明显的焊缺陷，包括气孔和裂纹。
经过分析发现，快速的焊接速度导致熔融池形成和冷却过程过快，热量无法充分传递和分散，从而导致焊缝内部的焊结构疏松和应力集中，形成缺陷。
2. 实例二：焊接速度适中在另一个激光焊接实验中，焊接速度选择适中，焊缝质量良好，无明显的焊接缺陷。
经过显微组织观察和力学性能测试，焊缝表现出较好的致密性和韧性。
以上实例表明，激光焊接速度对焊缝质量有直接的影响。
选取适当的焊接速度可以兼顾焊缝的强度和韧性。
三、结论综上所述，激光焊接速度对焊缝质量有显著的影响。
通过理论分析和实践验证，我们可以得出以下结论：1. 焊接速度较快时，易出现焊接缺陷，如气孔和裂纹。
这是由于过快的焊接速度导致热输入时间短，热量无法充分传递给焊缝区域。
Ti对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响
Ｔｉ对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响阿荣１，潘川１，赵琳２，田志凌３（１．安泰科技股份有限公司焊接材料分公司，北京１０００８１；２．新冶高科技集团有限公司，北京１０００８１；３．中国钢研科技集团有限公司，北京１０００８１）摘要：对不同Ｔｉ含量的气电立焊焊缝组织及力学性能进行了对比研究。
结果表明，Ｔｉ的质量分数在０．０２８％～０．０３８％范围内时，焊缝中获得大量细小的针状铁素体，焊缝组织及低温韧性得以明显改善。
当Ｔｉ过量时，焊缝中的针状铁素体减少，组织以贝氏体为主，低温韧性相应下降。
焊缝组织中观察到块状和条状的Ｍ－Ａ组元，随着焊缝Ｔｉ含量增加，其总量增加。
焊缝夹杂物多为以氧化物为核心，外层包裹着ＭｎＳ的复合夹杂物，并随夹杂物Ｔｉ含量的增加，由Ｍｎ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ型向Ｔｉ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｏ型转变，有利于促进针状铁素体形成。
而当焊缝中Ｔｉ过量时，主要夹杂物又转变为对针状铁素体形核无效的Ｔｉ－Ａｌ－Ｏ型，促进了贝氏体转变。
关键词：大线能量焊接；Ｔｉ；针状铁素体；Ｍ－Ａ组元；焊缝组织；力学性能低合金高强钢焊缝力学性能主要受焊缝组织、焊缝金属化学成分及焊接热输入的影响。
一般，低合金高强钢焊缝组织主要以马氏体、贝氏体和铁素体为主。
为了获得较高的综合力学性能，焊缝中形成大量的针状铁素体是非常必要的。
针状铁素体转变温度为６５０～５００℃，属中温转变产物。
典型的针状铁素体组织紧密，板条间角度通常大于１５°，为大角度晶界，且针状铁素体晶内存在大量高密度位错（其密度为１０８～１０１０ｃｍ－２），因此在变形过程中不利于微裂纹扩展，宏观上表现出良好的断裂韧性及低温韧性［１－７］。
针状铁素体通常以那些尺寸为０．３～２．０μｍ，弥散分布的非金属夹杂物为形核质点，并与奥氏体母相之间保持一定的位相关系（Ｋ－Ｓ，Ｎ－Ｗ）生长。
对于特定条件的夹杂物是如何促进针状铁素体以及晶内铁素体形核长大的原因目前也有了部分一致的观点［８－１３］，其原理主要可以通过晶格匹配理论、界面能变化、应力应变场强变化及化学成分变化引起的化学驱动力提高等几个方面解释。
激光焊接体能量及其对焊缝熔深的影响讲解
激光焊接体能量及其对焊缝熔深的影响讲解激光焊接体能量及其对焊缝熔深的影响定义焊接体能量用来综合评价激光焊接过程中激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数对激光焊接过程的影响，焊接体能量与激光功率呈正比、焊接速度呈反比、与离焦量呈指数关系。
研究结果表明，随着焊接体能量的增大，焊缝熔深近似呈线性增大。
前言激光焊接，特别是激光深熔焊接是一个非常复杂的物理化学过程，涉及到激光—材料—等离子体之间的相互作用。
但是在激光焊接过程中影响并决定焊缝熔深等焊缝成型状况的是激光定义焊接体能量用来综合评价激光焊接过程中激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数对激光焊接过程的影响，焊接体能量与激光功率呈正比、焊接速度呈反比、与离焦量呈指数关系。
研究结果表明，随着焊接体能量的增大，焊缝熔深近似呈线性增大。
前言激光焊接，特别是激光深熔焊接是一个非常复杂的物理化学过程，涉及到激光—材料—等离子体之间的相互作用。
但是在激光焊接过程中影响并决定焊缝熔深等焊缝成型状况的是激光功率、焊接速度、离焦量及焦点尺寸等焊接规范参数，其中离焦量（在激光焊接中，一般用离焦量来表征激光光斑及焦点尺寸）是焊缝熔深的重要影响因素之一。
在电弧焊中，人们常采用焊接线能量或热输入(二者的单位均为J·m-1)来描述和评价焊接过程中电弧电压、焊接电流和焊接速度等焊接规范参数对焊缝熔深的影响，但是这两个参数都没有考虑电弧作用面积对焊缝熔深的影响。
如果用电弧焊中的焊接线能量或热输入来综合评价激光焊接过程中焊接规范参数对焊缝熔深的影响，则不能反映离焦量及焦点尺寸对焊缝熔深的影响。
若考虑离焦量的影响，用热输入来评价激光焊接过程中焊接规范参数对焊缝熔深的影响，则容易和电弧焊中的热输入在物理意义上混淆。
目前，在激光焊接的研究中，还没有一个参数能够综合体现焊接规范参数对焊接过程的影响。
为了综合评价激光焊接过程中焊接规范参数对焊缝熔深的影响以及区别电弧焊中的热输入，本文定义了焊接体能量，并研究了Nd:YAG 激光深熔焊接过程中焊接体能量对焊缝熔深的影响。
激光焊接中各参数对焊接质量影响的研究
激光焊接中各参数对焊接质量影响的研究激光焊接是一种高效、高精度、非接触式的焊接方法，广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等行业。
在激光焊接过程中，各种参数对焊接质量有着重要的影响。
本文将从激光功率、激光束品质、焊接速度等几个方面探讨各参数对焊接质量的影响。
首先，激光功率是激光焊接中最重要的参数之一、激光功率直接决定了焊接的能量密度，对焊缝的熔深、熔池形状等都有重要影响。
一般来说，激光功率越高，焊接的熔深越大，但过高的激光功率可能导致焊缝熔化过度，出现熔穿等质量问题。
因此，选择适当的激光功率是保证焊接质量的关键。
其次，激光束品质也是影响焊接质量的重要参数。
激光束的形状、光斑大小、光斑均匀度等都会影响焊接质量。
如果激光束品质不好，比如光斑不均匀、光斑畸变等，就会导致焊缝质量不稳定，甚至出现焊接缺陷。
因此，对于激光束品质的控制非常重要，可以通过合理设计激光器、光束整形系统等手段来改善激光束品质。
另外，焊接速度也是影响焊接质量的关键参数之一、焊接速度的快慢直接影响焊接熔池的冷却速度，从而影响焊缝的熔合情况。
一般来说，焊接速度越快，焊缝质量越差，因为熔池没有足够的时间来充分熔化基材，容易产生裂纹、夹杂物等缺陷。
但是，焊接速度过慢也会导致熔池过度烧蚀，影响焊缝质量。
因此，在激光焊接中，需要根据具体工艺要求选择合适的焊接速度以保证焊接质量。
此外，材料的选择和准备也对激光焊接质量有着重要的影响。
材料的熔点、熔化性能等直接决定了焊接过程中材料的熔化情况。
而材料的表面质量、尺寸、几何形状等也会影响焊接过程中的熔池形状和熔池与基材的结合情况。
因此，对材料的选择和准备要进行充分的研究和优化，以满足焊接质量的要求。
总结起来，激光焊接中各参数对焊接质量的影响十分复杂，需要通过系统的实验研究来获得。
对于激光功率、激光束品质、焊接速度等参数，需要在保证焊缝质量的前提下进行优化选择，确保焊接质量的稳定性和一致性。
此外，材料的选择和准备也是影响焊接质量的重要因素，需要根据具体的焊接工艺和要求进行合理的选择和优化。
激光焊接热影响区
激光焊接热影响区激光焊接是一种高能密度热源焊接技术，通过将激光束聚焦在焊接接头上，使其局部受热，迅速升温并熔化。
然而，激光焊接过程中产生的高温区域会对焊接接头周围的材料产生一定的热影响。
这个热影响区是指焊接接头周围受到热输入而发生结构和性能变化的区域。
激光焊接热影响区的形成主要受到以下因素的影响：1. 焊接能量密度：激光焊接的能量密度非常高，可以达到数千瓦/平方毫米。
当激光束聚焦在焊接接头上时，焊接接头局部区域会迅速受热并升温，高温区域会扩展到接头周围的材料中，形成热影响区。
2. 焊接速度：焊接速度对激光焊接热影响区的大小有一定影响。
当焊接速度较快时，激光束在焊接接头上的停留时间较短，热输入较少，热影响区相对较小。
而当焊接速度较慢时，热输入较多，热影响区相对较大。
3. 材料性质：不同材料的热导率、熔点和热膨胀系数等性质不同，对激光焊接热影响区的影响也不同。
热导率高的材料能够更好地传导热量，热影响区相对较小；而熔点低的材料容易熔化，热影响区相对较大。
激光焊接热影响区对焊接接头的影响主要表现在以下几个方面：1. 组织变化：热影响区内的材料由于受到高温的影响，会发生相变、晶粒尺寸变化、析出物析出等组织变化。
这些组织变化可能导致焊接接头的强度、硬度、塑性等性能发生变化。
2. 残余应力：焊接过程中，热影响区内的材料会发生热膨胀和收缩，导致焊接接头产生残余应力。
这些残余应力可能会导致焊接接头的变形、开裂等问题。
3. 氢脆：激光焊接过程中，焊接接头容易吸收大量的氢气。
在热影响区内，氢气会引起氢脆现象，导致焊接接头的脆性增加，容易产生裂纹。
为了减小激光焊接热影响区的大小和对焊接接头的影响，可以采取以下措施：1. 控制焊接参数：合理选择激光功率、焊接速度、焦点位置等参数，以控制热输入和热影响区的大小。
2. 优化材料选择：选择热导率高、熔点适中的材料进行焊接，可以减小热影响区的大小。
3. 采用预热和后热处理：通过预热和后热处理等方法，可以减小焊接接头的残余应力，并提高焊接接头的性能。
激光焊接对焊接接头性能的影响
激光焊接对焊接接头性能的影响随着技术的不断进步，焊接技术在各个领域中得到了广泛应用，其中激光焊接作为一种高效、精确的焊接方法，受到了越来越多的重视。
激光焊接以其高能量密度、快速熔化和凝固速度等优点，已经成为现代焊接技术的重要组成部分。
本文将探讨激光焊接对焊接接头性能的影响，并对其潜在的应用进行评估。
首先，我们来看一下激光焊接对焊接接头质量的影响。
激光焊接可以实现高温、高速、高能量的焊接，因此可以实现焊接部位的快速熔化和凝固。
相比传统的焊接方法，激光焊接的热影响区域更小，热输入更集中，使得焊接区域的热变形量更小。
这不仅可以提高焊缝的质量和焊接接头的强度，还可以减少残余应力和变形。
其次，激光焊接对焊缝的组织和性能也有重要的影响。
激光焊接的高能量密度使得熔融池内的金属温度迅速升高和降低，从而实现了快速的凝固过程。
在激光焊接过程中，焊缝的凝固速度也比传统焊接快很多，这样可以得到更细小的晶粒尺寸，提高焊缝的织构均匀性和力学性能。
同时，激光焊接还可以实现异种材料的焊接，通过减小熔融池内的混合区域，从而提高焊接接头的粘结强度和界面结合力。
除了上述的优点，激光焊接还可以提高焊接接头的耐热和耐腐蚀性能。
激光焊接过程中，金属显微组织的变化有助于增强焊接接头的耐热性。
激光焊接可以提高焊接接头的晶粒细化程度，并改变晶界的分布和形貌，从而增加了晶界的稳定性和抗氧化性。
此外，激光焊接还可以降低熔融池区域的温度梯度，减少了焊接接头的变形，提高了焊缝的密封性和耐腐蚀性。
当然，激光焊接也存在一些限制和挑战。
首先，激光焊接设备和技术相对较为复杂，需要专门的设备和操作人员。
其次，激光焊接的材料适应性相对较差，对焊接材料的要求相对较高。
此外，激光焊接的成本相对较高，使得其在一些特定领域的应用受到限制。
总之，激光焊接作为一种高效、精确的焊接方法，具有许多优点。
它不仅可以提高焊接接头的质量和焊缝的组织性能，还可以提高焊接接头的耐热和耐腐蚀性能。
焊接线能量对P91钢焊缝组织及力学性能的影响
焊接线能量对P91钢焊缝组织及力学性能的影响李世霞【摘要】通过采用不同焊接线能量下材料规格为φ219×30的P91耐热钢采用钨极氩弧(TIGW)打底+焊条电弧焊(SMAW)填充盖面后,对焊缝及热影响区的抗拉强度、冲击韧度、硬度的力学性能和金相组织分析,实验结果得出以下结论,(TIGW)焊线能量为7～12KJ/cm+(SMAW)填充盖面焊线能量为15～20 KJ/cm时,焊缝金属及热影响区力学性能优良,满足使用要求,焊缝组织回火索氏体组织.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】2页(P43-44)【关键词】耐热钢;焊接线能量;力学性能;显微组织【作者】李世霞【作者单位】兰州理工大学,甘肃兰州733000;甘肃钢铁职业技术学院,甘肃嘉峪关735100【正文语种】中文【中图分类】TG441酒钢能源中心现有2×125MW、2×300MW，6×350MW的发电机组，年发电量约为200亿千瓦时。
350MW机组主蒸汽管道、高温段过热器管道、屏式过热器管道、汽轮机主汽管道采用T91/P91材料制造。
350MW锅炉为超临界火室燃料锅炉，它的过热器、主蒸汽出口设计压力为25.4MPa，过热器、再热器的蒸汽温度为566℃。
由于长期在高温高压下运行，在机组检修过程中，发现高温过热器部分管道因烟气冲刷严重，管壁减薄，用硬度计测量硬度，硬度超过HB250，焊缝出现脆性组织，需对减薄段进行更换，而P91材质成分复杂，壁厚大，淬硬倾向大，可焊性差，焊接过程中要严格控制焊接工艺参数。
但由于高温过热环境恶劣，焊口数量多，在生产中难以保证参数的稳定性，本文通过实验方法，研究不同的焊接工艺下焊缝组织及力学性能。
P91焊接的主要问题是冷裂敏感性较大，及一定的热裂倾向。
同时也不可忽视接头性能的弱化（焊缝区韧性的恶化和热影响区的软化），因此合理的焊接工艺是控制和改善该钢焊接性的重要技术手段[1]。
激光深熔焊接运动熔池的动力学行为数值分析
激光深熔焊接运动熔池的动力学行为数值分析张建斌;张健;樊丁;黄健康【摘要】针对连续激光深熔焊接,考虑表面张力、气化压力、浮力和液固之间内部作用力,以及熔池内层流、辐射和气液界面传热传质等因素,建立连续激光深熔焊接激光热源随熔深变化的自适应模型和小孔填充模型,并对熔池的深度、温度分布、流场分布以及相同焊速、不同功率下小孔的动态演变过程进行分析.结果表明:运动熔池形成过程中,焊速为0.08 m/s,功率分别为1 600、2 000、2 400W,焊接时间t ＜7.2 ms时,小孔深度随时间成线性增长,当焊接时间t＞7.2 ms时,小孔深度值发生高频振荡,但深度平均值趋于稳定;随着激光光束的移动,熔池金属绕过小孔,从小孔前部熔池流向后部形成环流,凝固形成“鱼鳞状凝固线”.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2015(041)002【总页数】5页(P22-26)【关键词】激光小孔;VOF;气化压力;动态演变【作者】张建斌;张健;樊丁;黄健康【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG456.7连续激光深熔焊接其本质是存在小孔效应的焊接过程,其动态演变过程(形成、维持、闭合)对焊缝深度以及焊接质量有着决定性的影响.熔池中出现小孔时,小孔与熔池相互影响,小孔形状和尺寸的改变直接影响到熔池中流体流动和传热过程；而熔池液态金属流场与温度场[1]也反过来影响小孔的形状与尺寸.目前对激光深熔焊接小孔行为、熔池流动的观察以及实验[2],国内外研究人员多采用高速CCD摄像、X射线[3]、可听声监测等试验手段来研究小孔和熔池的耦合行为,但这些实验手段并不能获得全面有效的小孔及熔池内部的流场、压力场及温度场数据.因此,建立合适的综合数学模型,通过数值模拟的手段获得小孔壁面和熔池内部的能量、密度、温度、压强、速度等物理量分布以及小孔实时形貌,对于探讨激光焊接的本质以及有关物理现象具有重要的科学意义.基于小孔内部等离子体对激光热量的反韧致辐射吸收和小孔壁面Fresnel吸收机制,旺任凭[4]、庞盛永[5]等人运用反射吸收热源模型,该方式能很好地描述激光与材料的传热,但是没有考虑等离子体对激光光束的吸收以及等离子体温度对激光吸收率的影响.激光深熔焊接过程中熔池流动和传热行为对焊接过程的稳定性及最终的焊缝质量有着重要的影响.Graf等人[6]研究了动态偏振技术对焊缝表面成形的影响.Arata等人[7]为了观测熔池内部流场情况,采用示踪元素钨对焊接过程中熔池内部流场进行实例性的呈现,该方法首先将钨元素预置于工件上表面,焊接过程中利用X射线高速成相观察钨元素在熔池内部的流动行为.山东大学张涛等人[8]针对穿孔等离子弧焊的工艺特点,建立了随小孔深度动态调整的组合式体积热源模式,考虑了等离子焊接电弧的挖掘作用而形成的倒喇叭状焊缝形貌的特点,描述了等离子弧沿工件厚度方向的热作用,推导了热源深度随小孔深度动态调整的自适应模型.本文在考虑了气化压力、表面张力、Boussinesq浮力、液固之间的内部作用力、对流、热辐射以及气液界面的传热与传质等影响因素,应用了连续激光深熔过程中热源深度随小孔深度动态调整的自适应模型,预测了熔池温度场、流场分布以及小孔形貌的动态演变.采用激光热源随熔深变化的自适应模型,如式(1,2)所示,能实时追踪小孔深度并动态调整热源的深度[9],且能量服从高斯热源分布.假设等离子体的反韧致辐射吸收为常数,不考虑辐射、对流等因素引起的热量损失,计算小孔剖面的形状.式中：R0为激光有效半径；H(t)为随时间变化的小孔深度值；η为激光吸收效率；Q为激光的有效吸收功率.焊接过程中小孔达到动态平衡状态时,小孔壁面所受合力为零,小孔表面受力分析如图1所示,则法向上受力平衡关系如式(3)所示[10]：式中：pa为表面张力引起的附加压力,pg为金属蒸气产生的气化压力,pl为重力引起的液体静压力,pc为向心力产生的压力,pā为表面张力.金属蒸汽气化压力如式(4)所示[11]:式中：P0为大气压力；ΔHlg为气化潜热；Tlg为气液平衡温度.大量实验研究表明：在合理的激光焊接参数下,焊接接头任意截面上的焊缝组织、性能及热影响区形貌相差不大,可以达到一个相对稳定的状态,因此在建立模型之前先做如下假设：1) 焊接过程为准稳态过程；2) 不考虑熔池与气体之间的化学反应；3) 流动方式为层流；4) 除浮力项中密度可变外,不同状态下的物相密度为常数.描述熔池、小孔传热和流动的控制方程包括能量、动量和质量守衡方程.采用焓、孔隙度法来处理焊接过程中凝固熔化问题.在计算区域内的每个单元,每一步迭代中,采用热焓平衡法计算液相体积分数来估算液固界面.定义材料的热焓为式中：href为参考焓,Tref为参考温度,T为温度,CP为比热容,β为液体体积分数,Lm为熔化潜热.能量方程为式中：t为时间；ρ为密度；v为流体速度矢量；k为热导率；Sv为源项.描述熔池流体流动的动量方程和连续行方程为式中：μ为黏度,p为压力,S为动量方程源项.当激光热量作用于工件表面时,随着熔池的形成且不断扩大,在气化压力的作用下形成小孔,同时熔池和小孔的相互作用影响温度场和流场的变化.焊接过程中采用VOF对熔池的气液界面进行追踪,液体体积分数记为φ(x,y,z,t),流体体积分数控制方程为气相边界条件如图1所示，图中AB和BC为outflow,O1A为喷嘴(保护气体的入口),喷嘴半径为1.5mm,保护气体流量为40L/min,速度为0.1m/s,初始条件为O1O2为对称边界条件,对称边界条件如式(11、12)所示:图1中CD为壁面边界,位于工件外表面,考虑壁面对流散热的损失，可表示为式中：n表示法向矢量,αcr是因对流和辐射而散失的热流密度.实验材料为304L不锈钢,其物性参数如表1所示[12].利用CO2激光器进行模拟焊接,光束半径为0.25 mm,激光功率分别为1.6、2.0、2.4 kW,计算时采用正六面体有限差分网格,网格尺寸0.1 mm×0.1 mm×0.1 mm,母材尺寸10 mm×4 mm×6 mm,时间步长设置为1×10-6s.图2给出了焊接速度为0.08 m/s,焊接功率为2 000 W,光斑直径为0.5 mm时,激光深熔焊时模拟小孔形貌和实验结果对比.图3所示为激光功率分别1.6、2.0、2.4 kW、焊接速度0.08 m/s时小孔深度随时间变化曲线.结合图3，并根据当前工艺条件下小孔深度的变化趋势，可以将焊接过程分为3个特性阶段：在第1阶段小孔深度成线性增长；第2阶段小孔深度振荡增长,此时的增长速度比第1个阶段要慢,且随着焊接时间的增长越来越慢；第3阶段小孔深度的平均值趋于稳定,但伴随着高频振荡过程.从图3看出,第1阶段的持续时间非常短,持续时间大约为7.2 ms,第2、3阶段由于小孔内部受热不均,小孔壁面上受到的气化压力不能与表面张力以及金属液体的冲击力保持平衡,因此小孔开始出现振荡.这个小孔形成的模拟结果与X射线实验结果[13]在数量级上大致吻合.图4为小孔的动态演变过程.从图4可以看出,当焊接时间达到7.2 ms左右时,小孔深度的平均值趋于稳定,而在时间t=14.1~26.5 ms的焊接过程中,由于小孔壁面的受力不平衡,导致小孔深度值不稳定.由于激光中心温度比其他位置温度高得多,而且小孔前壁倾角比小孔后壁大一些,这使得激光束移动过程中大部分激光束照在小孔前壁面上,当气、液界面温度高于3 200 K时,在小孔的前壁面发生强烈的气化,熔池前部熔化的金属在气化压力的作用下向熔池后部流动.预置碳化钨薄片于试件表面进行焊接实验,形成的焊缝横截面钨元素分布情况如图5所示.根据焊接实验结果建立连续激光深熔焊小孔填充模型,即第4阶段小孔填充模型.由于激光光束向前移动,熔池后沿温度降低,受到气化压力的作用减小,小孔前沿液态金属向后流动,导致小孔后沿液态金属沿孔壁向上流动,熔池后部(如图6中B 区)金属向下流动形成环流区,液态金属凝固形成向下凸起的“鱼鳞状凝固线”横截面形貌.图7所示为小孔壁面φ(x,y,z,t)=0.5时,小孔后部熔池纵、横截面流场.从图中可以看出,在小孔后壁边沿液态金属沿着小孔壁向上流动,推动熔池边缘附近液态金属从熔池表面流到熔池底部,使得熔池上部环流扩展到熔池底部,且在扩展过程中流速逐渐减小.距离小孔壁面越近，熔池温度相对越高,则流速越大,并受到热传导和对流等因素的影响,熔池金属凝固形成“鱼鳞状凝固线”[15].综合以上分析可知,在熔池形成的各个阶段,小孔壁面周围液态金属受气化压力作用明显,同时也是驱动熔池内部液态金属运动的主要驱动力.1) 连续激光深熔焊接过程中,当焊接时间达到7.2 ms左右时,由于小孔壁面受力不平衡导致小孔深度值发生高频振荡,但深度平均值趋于稳定；2) 基于焊缝横截面钨元素分布,建立了小孔填充模型.小孔前部熔池金属在气化压力的作用下绕过小孔向熔池后部流动,形成局部环流,并受到对流和热传导等因素影响,导致液态金属凝固形成“鱼鳞状凝固线”.【相关文献】[1] 樊丁,霍宏伟,石玗,等.不锈钢薄板TIG焊三维熔池数值模拟与测量 [J].兰州理工大学学报,2013,39(6):19-23.[2] 晏丽琴,樊丁,黄勇,等.耦合电弧对AA-TIG焊接熔深的影响 [J].兰州理工大学学报,2010,36(2):21-25.[3] MIZUTANI M,KATAYAMA S.Keyhole behavior and pressure distribution during laser irradiation on molten metal [C]//Proceedings of the 22nd international congress on applications of lasers and electro-optics,Jacksonville,2003,LIA,Jacksonville,FL,Section A-Welding,2003:25-36.[4] 旺任凭,雷永平,史耀武,等.基于光束跟踪的热源模型在激光焊接中的应用 [J].激光技术,2011,35(1):31-35.[5] PANG Shengyong,CHEN Liliang.A three-dimensional sharp interface model for self-consistent keyhole and weld pool dynamic in deep penetration laser welding [J].Joural of Physics D:Applied Physics,2011,44(18):205-301.[6] GRAF S,STAUPENDAHL G.Generation of a dynamic polarized laser beam for applications in laser welding [J].Journal of Applied Physics,2010,22(2):43102-43106. [7] ARATA Y,ABE E,FUJISAWA M,etal.A study on dynamic behaviors of electron beam welding(report I):The observation by a fluoroscopic method [J].Transactions ofJWRI,1976,5(1):1-9.[8] 武传松,张涛.穿孔等离子弧焊接热场和流场的数值模拟 [J].焊接学报,2011,32(7):87-90.[9] ZHAO Haiyan.Modelling of keyhole dynamics and porosity formation considering the adaptive keyhole shape and three-phase coupling during deep-penetration laser welding [J]. Journal of Applied Physics,2011,44(13):1-14.[10] 钟磊.基于VOF算法模拟EBW匙孔移动过程的研究 [D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2010.[11] JIN X,LI L,ZHANG Y,etal.A study on fresnel absorption and reflections in the keyhole in deep penetration laser welding [J].Joural of Physics D:Applied Physics,2002,35(13):2304-2310.[12] PANG S,CHEN L,YIN Y,etal.Three-dimensional simulation transient keyhole evolution during laser keyhole welding [C]//Photonics and Optoelectronics Meetings2009.International Society for Optics and Photonics,Wuhan:Industry Lasers and Applications,2009:75150T(1-10).[13] LEE J Y,SUNG H K,FARSON D F,etal.Mechanism of keyhole formation and stability in stationary laser welding [J].Joural of Physics D:Applied Physics,2002,35(13):1570-1576. [14] 石铭霄,张秉刚,马纪龙,等.基于视觉传感的电子束深熔焊焊缝表面成形的预测 [J].焊接学报,2011,32(12):1-5.[15] ZHANG Binggang,SHI Mingxiao,CHEN Guoqing,etal.Detection d processing of molten-pool image of electron-beam deep-penetration welding based on visual sensing [J].China Welding,2011,20(4):17-21.。
激光焊点能量分布
激光焊点能量分布
激光焊点能量分布指的是激光焊过程中焊点内部能量分布的情况。
激光焊通常使用高能量密度的激光束对焊缝进行加热，使焊接材料熔化并形成焊缝。
焊点内部能量分布的均匀性和分布情况对于焊接质量和工艺控制具有重要影响。
以下是激光焊点能量分布的一些详细介绍：
焊接区域：激光焊点能量分布的主要焦点是焊接区域，即激光束直接照射到焊接材料表面的区域。
在焊接区域内，激光能量密度较高，可以使材料迅速升温并达到熔化温度。
熔池形成：在焊接区域，激光束的高能量密度会导致焊接材料迅速熔化形成熔池。
熔池的形成和稳定性直接影响到焊接质量和焊缝的形成。
热影响区（Heat Affected Zone，HAZ）：焊接过程中，除了焊接区域外，还会形成热影响区。
在热影响区内，温度虽然没有达到熔化温度，但仍然受到了热量的影响，可能会发生组织结构和性能的变化。
焊接深度和宽度：激光焊点能量分布的均匀性和能量密度的大小会影响焊接的深度和宽度。
较高的能量密度和均匀的能量分布可以使焊接深度和宽度更加稳定和一致。
焊接速度和功率控制：控制激光焊点能量分布的关键是控制激光功率和焊接速度。
合理调节激光功率和焊接速度可以实现理想的焊接能量分布，保证焊缝的质量和稳定性。
总的来说，激光焊点能量分布的均匀性、能量密度和焊接区域的形成对于焊接质量和工艺控制至关重要。
通过合理的激光功率控制、焊接速度调节和工艺参数优化，可以实现理想的焊点能量分布，提高焊接质量和效率。
激光焊点能量分布
激光焊点能量分布全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：激光焊是一种高精度的焊接技术，通过利用激光束的高能量和高聚焦性，将焊接材料迅速熔化并进行连接。
在激光焊的过程中，焊点的能量分布是非常关键的参数，它直接影响到焊接质量和焊接效果。
激光焊点的能量分布是指焊接过程中激光束的能量在焊接材料上的分布情况。
通常情况下，焊接过程中激光束的能量分布是不均匀的，这是由于激光束的形状和焦斑大小等因素造成的。
在焊接过程中，焊接材料吸收激光束的能量，从而迅速升温并发生熔化，形成焊接接头。
而焊接接头的质量和性能很大程度上取决于激光束的能量分布情况。
正确认识和控制激光焊点的能量分布对于保证焊接质量至关重要。
一般来说，激光焊点的能量分布可以分为横向能量分布和纵向能量分布两个方面。
首先是横向能量分布。
横向能量分布是指激光束的能量在焊接材料上水平方向的分布情况。
通常情况下，激光束的能量在焊接材料上呈现出高能量区和低能量区的交替分布。
在横向能量分布不均匀的情况下，会导致焊接接头出现不均匀的结晶组织和焊接缺陷，影响焊接质量。
控制横向能量分布是提高焊接质量的关键之一。
在实际激光焊接中，为了获得良好的焊接接头，需要通过控制激光束的能量分布来调节焊接参数。
一般来说，可以通过调节激光功率、焦距、聚焦镜头直径和焦斑尺寸等参数来改变激光束的能量分布情况。
还可以通过优化焊接路径和焊接速度等方式来进一步控制激光焊点的能量分布。
激光焊点的能量分布是激光焊接过程中至关重要的一个参数，对焊接接头的质量和性能有着重要影响。
通过正确的认识和控制激光焊点的能量分布，可以提高焊接质量，增加焊接效率，推动激光焊技术的发展和应用。
【这篇文章介绍了激光焊点的能量分布对焊接接头的质量和性能的影响，分析了横向能量分布和纵向能量分布对焊接质量的影响，同时也介绍了如何通过调节焊接参数来控制激光焊点的能量分布，以提高焊接质量和效率。
】第二篇示例：激光焊是一种高效的焊接方法，能够在焊接过程中精确地控制焊点的能量分布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
激 光 与光 电字学 进 展
Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ＆ Ｏｐ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ￣ ２ ０ １ ５ （ 中国 激 光 》 杂 志社
相 同激 光 线 能量 对 焊 缝 组 织 和 性 能 的影 响
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｈｉ ｇ ｈ — ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｅ３ ６ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ３ ０ ４ ａ ｒ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ．
ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｒ ｐ ｈｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｗｅ ｌ ｄ ｚ ｏ ｎ ｅ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｕ ｐ ｏ ｆ ｍａ ｒ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｍｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｉ ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ａ ｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｉ ｔ ８一 ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ３ ０ ４ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｚ ｏ ｎ ｅ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｌ ａ ｔ ｈ－ ｓ ｈａ ｐ ｅ ｄ ｍａ ｒ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｅ ． ｂ ａ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｏ ｉ ｌ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ
Ｐｒ ｏ ｐｅｒ ｔ ｉ ｅｓ ｏｆ ｗ ｅｌ ｄｅｄ
Ｌ ｉ ｕ Ｄｏ ｎ ｇ ｙ ｕ Ｌ ｉ Ｄｏ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｋａ ｉ ｂ ｉ ｎ Ｃｈ ｅ ｎ Ｑｉ ａ ｎ ｑ ｉ ａ ｎ
Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ Ｅｎ ｏ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ， Ｓｈ ａ ｎ ｇ ｈａ ｉ ２ ０ １ ６ ２ ０ ， ４ ５ ６ ． ７
文献标识码 Ａ
ｄｏｉ ：１ ０． ３７ ８ ８／ Ｉ Ｏ Ｐ５ ２． １ ０１ ４ ０２
Ｉ ｎｆ ｌ ｕｅ ｎｃ ｅ ｏｆ Ｌａｓ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ Ｓ ａ ｍｅ Ｌｉ ｎｅ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ ｏｎ ｔ ｈｅ Ｍｉ ｃ ｒ ｏｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ ａｎｄ
ｅｖ ａ ｌ ｕａｔ ｅ ｄ ｂｙ ｍｉ ｃ ｒ ｏ—ｈａｒ ｄ ｎｅ ｓ ｓ ａｎｄ ｔ ｅ ｎｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ｔ ｅｓ ｔ ｉ ｎｇ． Ｔｈｅ ｒ ｅｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈｏｗ ｔ ｈａｔ ｂｏｔ ｈ ｈｅ ａｔ ｉ ｎｐｕｔ ａｎｄ ｌ ａ ｓ ｅｒ ｐｏｗ ｅ ｒ
体组 成 ， Ｅ ３ ６ 侧热影 响区生成了板条 马氏体 、 贝 氏 体 和 铁 索 体 组 织 。激 光 功 率 为 ｌ ｋ Ｗ时， 焊 缝 硬 度 较 其 他 条 件 低 且
拉伸试样在焊缝处断裂 ， 而其他试样均在 Ｅ ３ ６ 基体上断裂 。
关键词 光学制造； 激 光 焊接 ； 线能量； 形貌 ； 组 织 和 性 能
ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｃ ｒ ｕ ｃ ｉ ａ ｌ ｒ ｏ ｌ ｅ ｉ ｎ ｍａ ｃ ｒ ｏ — ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｗｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ． Ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ
刘东宇 李 东 李凯 斌 陈 倩倩
上海工程技术大学材料工程学院， 上海 ２ ０ １ ６ ０ ０
摘 要 在 相 同线 能 量 条 件 下 对 Ｅ ３ ６ 高强 钢和 ３ ０ ４ 奥 氏 体 不 锈 钢 进 行 了 激 光 对 焊 。采 用 光 学 显 微 镜 （ Ｏ Ｍ） 、 扫 描 电 镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 、 Ｘ射 线 仪 （ ＸＲ Ｄ ） 对 焊 接 接 头 的形 貌 ， 金 相 组 织 进 行 了分 析 ， 并 对 焊缝 的 显 微 硬 度 和 抗 拉 强 度 进 行 了评 价 。 结 果 表明 ： 焊 接 线 能 量 和 激 光 功 率 密 度 同时 对 焊 接 接 头 的宏 观 形 貌 起 着 决定 性作 用 。 焊 接 速 度 对 焊 接 接 头 的 微 观 晶 粒 形 态影 响 较 大 。焊 缝 主 要 是 由 马 氏 体 组 织 和 少 量 碳 化 物 组 成 。３ ０ ４ 侧 熔 合 区 的 组 织 主 要 是 由奥 氏体 和 少 量 ６ 一 铁 素
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｗｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ ０Ｍ） ， ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ Ｓ ＥＭ）ａ ｎｄ Ｘ— ｒ ａ ｙ ｄ ｉ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ（ ＸＲＤ） ， ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ａ ｒ ｅ