有关活性激光电弧复合焊接法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第22期机械工程学报v01．50NO．222014年11月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNOV．20l4DoI：10．3901，JME．2014．22．063活性激光电弧复合焊接法研究木尹燕王占冲张瑞华，2他进国’刘钊f1．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050；2．中国钢研科技集团有限公司北京100081)摘要：为了进一步提高激光电弧复合焊接的熔深，提出活性激光电弧复合焊接法。在氧气的保护下，用小功率光纤激光在待焊焊件表

2、面进行预熔处理，使表面熔化生成一层氧化层，然后用激光电弧复合焊接覆盖氧化层，达到增加熔深的目的。结果表明，激光预熔后进行激光电弧复合焊接，电弧明显收缩，熔深增加1．5倍左右，表面成形良好。激光预熔后，焊缝含氧量增加，熔池表面张力温度系数由负变正，使得复合焊接熔深增加。研究工艺参数对焊缝熔深和熔宽的影响，随着激光预熔功率的增加，熔深增加熔宽减小：随着电流的增加，熔深熔宽都增加，但激光预熔后的焊道增加更快。随着复合焊接速度的增加，熔深和熔宽都减小。随着复合焊接中激光功率的增加，熔深增加，对熔宽的影响较小。利用活性激光电弧复合焊接法

3、，可以得到较为细小的焊缝组织，提高焊接接头的抗拉强度，能达到母材抗拉强度的95％，且面弯和背弯180。后未出现裂纹，表明接头具有良好的韧性。关键词：不锈钢；光纤激光；复合焊接；活性焊；组织性能中图分类号：TG456ResearchonActivatingLaserArcHybridWeldingYINYahWANGZhanchongZHANGRuihua·TAJinguoLIUZhao(1．StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterials，LanzhouUni

4、versityofTechnology,Lanzhou730050；2．ChinaIron＆SteelResearchInstituteGroup．Beijing100081)Abstract：Inordertoimprovethepenetrationoflaserfirehybridwelding，activatinglaserarchybridweldingisproposed．Thesurfaceofweldismeltedbythetinylaserpowerprotectedbyoxygen；asaresult，t

5、hereisalayerofoxideonthesurface．Thenlaserarchybridweldingisusedtocovertheweld，whichcanincreasethepene~afion．Resultsshowthatthepenetrationoflaserarchybridweldingisincreasedabouttwice．Theformationoftheweldsurfaceiselegant．Thecontentofoxygenwillbeincreasedwhensurfaceof

6、weldismeltedbylaser．ThetemperaturedependenceofsurfacetensiongradientCanbechangedfromanegativevaluetoapositivevaluebyoxygenwhichcallincreasethepenetration．Theinfluenceofweldingparametersontheweldingmeltsdepthandthewidthisstudied．Increasingthepreheatedpoweroflasercond

7、itioningcallincreasepenetrationandreducethewidth．IncreasingarccurrentCanincreasethewidthanddepthofmoltenweld．Theincreaseofweldingspeedcanreducethewidthanddepthofmoltenweld．TheincreaselaserpowerofhybridweldingCanincreasetheweldpenetrationandhavelialeinfluenceonthewid

8、th．TinymicrostructuresofweldmetalCanbeproducedbyactivatinglaserarChybridwelding，whichcanimprovethetensilestrength．Thetensilestrengthofacti