真空激光焊接技术研究现状与展望

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ，ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙｗｈｉｌｅｔｈｅｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｖａｃｕｕｍ．Ｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｗｅｌｄｓｅａｍｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｈａｒｐｌｙ￣Ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｄｅｆｅｃｔｓｗｅｒｅｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｎｕｍｅｒｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ
摘要：真空环境下激光焊接熔深得到显著提高，焊缝成形及气孔等缺陷得到极大改善，可以获得常规激光焊接方法难以获得的显著效果。近些年，有关真空激光焊接过程机理，低真空甚至局部负压环境激光焊接装置的研究日益完善，真空激光焊接技术在船舶、核电及压力容器等领域大厚板焊接中展现出良好的应用前景。本文首要概述环境压力变化对激光焊缝熔深，焊缝表面成形及气孔等缺陷的影响规律，从焊接过程等离子体羽辉及匙孔、熔池的动态行为特性方面总结国内外学者有关真空激光焊接机理的研究成果，并介绍了真空焊接技术在工业领域的应用情况，最后对目前已
ｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｌｏｗｖａｃｕｕｍａｎｄＩｏｃａＩｓｕｂａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅＩａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ
ｈａｖｅｂｅｅｎｕｎｄｅｔｒａｋｅｎ．Ｔｈｅｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｕｎｄｅｒｖａｃｕｕｍｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｗｏｎｄｅｒｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｔｏｗｅｌｄｔｈｅｔｈｉｃｋｐｌａｔｅｓｉｎｔｈｅｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ．ｎｕｃｌｅａｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｓｏｆａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓ－ｓｕｒｅｏｎｔｈｅｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈ，ｓｕｆｒａｃｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｐｏｒｏｓｉｔｙｄｅｆｅｃｔｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．ＴｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｏｖｅｍｅａｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｆｎｄｉｎｇｓｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＩａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｕｎｄｅｒｖａｃｕｕｍｗｅｒｅｅｌａｂｏｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｌａｓｍａｐｌｕｍｅ，ｋｅｙｈｏｌｅａｎｄｍｏｌｔｅｎｐｏｏｌｂｅｈａｖｉｏｒｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇｕｎｄｅｒｖａｃｕｕｍｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ。Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｒｅｐｏｒｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖａｃｕｕｍ；ｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ；ｐｌａｓｍａｐｌｕｍｅ；ｋｅｙｈｏｌｅａｎｄｍｏｌｔｅｎｐｏｏｌｂｅｈａｖｉｏｒｓ
报道的研究中存在的问题进行分析并对真空焊接技术的发展前景进行展望。
关键词：真空环境；激光焊接；等离子体羽辉；匙孔及熔池行Fra Baidu bibliotek为
中图分类号：ＴＧ４５６．７文献标志码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆ
Ｒｅｖｉｅｗ
２０１７年，第４４卷，第１０期
真空激光焊接技术研究现状与展望
蔡创１，２，陈辉１，张卫华２
ｔ西南交通大学材料科学与工程学院，成都６１０００３；ｚ西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都６１０００３
一ＪｅｒａＳｗｅＪ ●１｜］Ｉｌ ● ｎｇＵｎｃ ● Ｉｅｒｖａｃｕｕｍ
ＣｈｕａｎｇＣａＰ，２，ＨｕｉＣｈｅｎａｎｄＷｅｉｈｕａＺｈａｎｇ
ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ］ｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０００３，Ｃｈｉｎａ；ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒａｃｔｉｏｎＰｏｗｅ￣ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｙ，ｔＣｈｅｎｇｄｕ６１０００３，Ｃｈｉｎａ