分析面能量对激光—电弧复合焊接焊缝及熔滴过渡的影响.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com第48卷第14期机械工程学报Vb1．48NO．142012年7月J0URNALOFMECHANICALENGINEER【NGJu1．2012DoI：10．3901／JME．2012．14．084面能量对激光一电弧复合焊接焊缝及熔滴过渡的影响水刘凤德张宏王宇琪2薛川(1．长春理工大学机电工程学院长春130022；2．内蒙古第一机械制造集团有限公司工艺研究所包头014032)摘要：引入面能量的定义，从激光功率、电弧参数和焊接速度等方面来研究面能量的变化对焊缝熔深、熔宽、焊缝成形系数和熔滴过渡的影响，试图建立

2、激光能量与电弧能量之间的最佳配比关系以及面能量与熔深的定量关系。采用高速摄像系统观测熔滴过渡模式和等离子体形态的变化，并采集焊接过程中的电弧和熔滴图像；利用激光共聚焦显微镜观察焊缝形貌，并测量焊缝熔宽、熔深等数据。试验研究发现：激光与电弧两热源之间存在最优匹配范围；电弧电压与焊接电流之间存在U=(15±1)+0．051的关系式；焊接速度的降低与焊缝熔深的增加并非线性关系，可选择的焊接速度是一个区间，该区间内存在一个最佳的焊接速度，并对应一个最佳的面能量。因此，在具体的激光一电弧复合焊接中，需要根据板厚、接头形式等确定激光与电弧的能量参数，

3、选择合适的面能量。关键词：激光一电弧复合焊接激光焊接熔化极气体保护焊面能量高强钢焊缝熔深熔滴过渡中图分类号：TG456InfluenceofAreaEnergyforWeldingSeamandDropletTransferonHybridLaser-arcWeldingLIUFengdeZHANGHongWANGYuqi2XUEChuan(1．CollegeofElectromechanicalEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022；2．

4、TechnologyResearchInstitute，InnerMongoliaFirstMachineryGroupCorporation，Baotou014032)Abstract：Thedefinitionofareaenergyisintroducedanditsefectisinvestigatedonweldpenetrationdepth，weldwidth，formingcoeficientanddroplettrans~rthroughlaserpower,arcparametersandweldingspeed．Th

5、ebestmatchingisintendedtoestablishbetweenlaserenergyandarcenergyandthequantitativerelationshipbetweenareaenergyandpenetrationdepth．Camerahigh—speedvideosystemisusedtoobservethedroplettransfermodelandthemorphologicalchangesofplasma,andacquiretheimageofweldingarcanddropleti

6、mage．Confocalscanninglasermicroscopeisusedtoobservetheweldmorphologyandmeasuretheweldwidthandpenetrationdepth．Thestudyshowsthatoptimalmatchrangebetweenlaserenergyandarcenergyexists．TherelationshipbetweenarcvoltageandweldingcurrentcanbedescribedasU=(15±1)+0．051．Therelation

7、shipbetweenweldingspeedandweldmeltdepthisnonlinear,andtheweldingspeedselectedshouldbeainterval，inwhichtheoptimalweldingspeedliescorrespondingtoalloptimalareaenergy．Therefore，inspecificlaser-archybridwelding，theappropriateareaenergymustbeselectedwithrespecttotheparameterso

8、flaserandarcenergyaccordingtothethicknessofsteelswelded，formsofjoint，andSOon．Keywords：Hybridlase