热源间距对激光-电弧复合焊焊缝成形和组织的影响

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降低焊 接接 头 硬 度 、 高 接 头 金 属 性 能 且 易 于 实 现 自 提
动化 的优 点 。
率 P = W, 5k 光束 模 式有 T M 0和 T M 1光 束 质量 EO E O,
因数 k . , 散度 约 0 0 1rd 接 近于 平 行 , 斑 直 ≥0 9 发 . 0 a , 光
1m 3 % H m,0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe+7 % A 为 同轴 保 护 气 体 , 量 为 0 r 流

0. / 5 m。 h
少量 H e和 A 做侧 吹保 护 , G 采用 2 / r MA 0L
1 8
21 0 2年 第 3期
摘要
采用 C : O 激光与 MA G电弧进行旁轴复合焊接 , 究 了不 同热源 间距 对焊缝形 貌 、 研 熔宽及熔 深 的影响 ,
分析 了焊接顺序对不 同热 源间距 时的焊缝形 貌 、 深宽及微观组织 的作用机理 。研 究表 明 : 对于 中碳 高强 钢 , 采用 激 光后置 的复合焊接形式较好 , 电弧对焊接金属起到预 热和微 熔作用 , 高了材料 对激光 的吸 收率 , 加熔深 , 源 提 增 热 间距为 2ml时 , i l 熔深最 大 ; 而热源间距为 4m m和 6mm时 , 焊缝 表面形貌较好 , 激光前 置时两 热源 的耦 合效 果 但 较差 ; 激光后置时的焊接接头显微组织均匀 , 微观缺陷少 。
了实 际应 用 ~ 。
和组织 的影 响 关 系 , 而 为激 光 一电 弧 复 合 焊 接 技 术 进
的实 际应 用提供 理论 依据 。
1 试验 方 法 1 1 试验 设备 .
激 光 一电弧 复合 焊接 时 电弧 和激 光 的相 互 作 用使 得焊 接过 程更 加 稳定 , 以减 少 气 孔 和 咬边 等 缺 陷 , 可 获 得 良好 的焊缝 成 形和 接 头力 学 性 能 。随 着 焊接 结 构 对
近年来 , 光 一电弧 复合 焊 接 技 术 已成 为 先 进 制 激
造 领 域 的前 沿 课 题 , 、 美 等 发 达 国家 投 入 了大 量 德 日、
人 力和物力 进 行研 究 , 已取 得 了一批 研 究 成果 , 并在 汽 车业 、 压力 容器 、 船业 、 空 业 、 造 航 国防 工业 等 领 域 得 到
收 稿 日期 :2 】 2—1 0i 一1 5
件表面。试验共计 2 , 组 主要试验参数见表 1离焦量 △ , 厂
= 一
基金项 目: 新世纪优 秀人才计 划 ( o X J08—1 ; N . S20 ) 国家科技部 基础研
究项 目( o 2 0 D B 0 6 。 N . 0 9 F 7 3 0)
采用 电弧 在 后 和 电弧 在 前 两 种 复 合 热 源 形 式 , 在 平 板上 堆焊进行研 究 。试 验 材料 为一 种 中碳 高 强 钢 , 试 件 尺寸为 6m m x 2 m, m X 0m 0m 焊接前用酒 精擦 洗试 3 1
是解 决 现存 问题 的有 效 手段 。热 源 间距 影 响 了光 致 等
试验 中采用 R f o n公 司 生 产 的 D 5 L B C i C00S A O
激 光器 和松 下公 司生 产 的 Y D一3 0 2 G 5 AG H E微 电脑 焊
强度 的要求 , 强钢在 焊 接 结构 中 的应 用越 来 越 广 泛 , 高
其 焊接 时普 遍 存 在 着 硬 化 性 、 接 裂 纹 和 韧性 降 低 的 焊
接波形控制脉冲 M G M G焊机 , 行设置复合焊接装 I/ A 自
置组成 焊 接 系统 。C 激 光 波 长 A=1 . m, O 0 6 t 额定 功 x
问题 l 。焊 接 又 是 实 现 高 强 钢 推 广 应 用 的 主 要 手 段 , 各种 焊接 方 法 中激 光 一电 弧 复 合 焊 接 技 术 具 有 在
径 D= . 0 3mm。MI / G焊 机可 焊接 钢 、 G MA 铝及 铝 合 金
材料 , 使用 C , r 合保 护 气体 , 丝速 度 与 电参 数 O +A 混 送
自动匹配 。
1 2 试验 方 法 .
目前 , 国内外 学 者 对 高 强 钢 激 光 一电弧 复 合 焊 接
的研究 侧 重于 焊接 工艺 , 乏对 焊缝 组 织 的深 入研 究 , 缺 焊 缝组 织 反 映 了工 艺 参 数 的 合理 性 , 定 了焊 接 接 头 决 的宏 观性 能 。 因此 , 艺 参 数 与 微 观 组 织 的并 行 研 究 工
关键词 : 复合焊接
高强钢
热 源 间距
焊 缝成 形
显 微 组 织
中 图分 类 号 : T 4 6 7 G 5 .
0 前

离 子体 和 电弧 等 离 子 体 之 间 的相 互 作 用 , 两 种 等 离 对
子体 的耦 合 起 到 关 键 作 用 , 响 焊 接 过 程 的 稳 定 性 。 影 文 中从 热 源 间距 及 焊接 方 向 的角 度 阐释 其 对 焊 缝成 形
俘 掳 试验研究 乡 —
热 源 间 距 对 激 光 -电 弧 复 合 焊 焊 缝 成 形 和 组 织 的 影 响
长 春 理 工 大 学 机 电 工 程 学 院 (302 10 2 ) 内蒙 古第一机 械 制造 集 团有 限公 司工 艺研 究所 ( 包头 市 0 4 3 ) 1 0 2 刘 凤德 王 宇琪 张 宏 薛 川
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