活性剂对不锈钢YAG激光-电弧复合焊接的影响

《活性剂对不锈钢YAG激光-电弧复合焊接的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、活性剂对不锈钢YAG激光一电弧复合焊接的影响木EffectofActivatingFluxonYAGLaser-TIGArcHybridWeldedStainlessSteel西北工业大学材料学院中国人民解放军驻430厂军事代表室【摘要】以8ram厚的热轧态不锈钢ICrl8Ni9Ti为试验对象，分析了激光和电弧2种热源共同作用下单质活性荆(Si02、Ti02、CaF2)对YAG激光一TIG电弧复合焊接的影响。结果表明：这3种活性剂都能不同程度地增加焊缝熔深，其中Si02、Ti02可使熔深显著增加；

2、结合电弧形态、测温曲线峰值温度综合分析发现，活性剂的加入使电弧收缩是增加焊缝熔深的主要原因，其次是活性剂对激光等离子体存在抑制作用，两者表现出激光一TIG电弧复合活性剂焊接的焊缝中心测温曲线的峰值温度与焊缝熔深以及深宽比同时增加。关键词：活性剂激光一TIG复合焊接熔深电弧形态测温曲线【ABSTRACTlUnderthecombinedactionofthelaserandarc，theeffectsofactivatingfluxes(Si02、Ti02、CaF，)onYAGLaser-TIGAr

3、chybridweldedlCrl8Ni9Tistainlesssteelarestudied．Theresultsshowthatallthreeactivatingfluxescandeepentheweldingpenetration，andSiO，andTiO，canremarkablyincreasepenetration．Bycomparisonandanalysisofarcshape，peaktemperatureoftemperaturetestingcurve．Thearcsh

4、rinksarefoundinrelationtousingofactivatingfluxes，meanwhile．Activatingfluxcanalsoeffectivelyrestrainlaserplasma．Actually．Thetwofactorsincreasepeaktemperatureoftemperaturecurvesinweldcenter．Andtheweldpene廿ationdepthandaspectratioincreaseatthesametime．Ke

5、ywords：ActivatingfluxLaser-TIGhybridweldingPenetrationArcshapeTemperaturetestingCUrVe激光一电弧复合焊最早是由英国的W．steen于20世纪70年代末提出来的川。激光一电弧复合焊接具有焊接熔深大、速度快、变形小、熔池搭桥能力强、能够焊接高反射率材料等特点口’。近年来，激光一电弧复合焊接已经得到了发达国家焊接领域的广泛关注。目前，各国·国家自然科学基金(50675179)资助项目。92航窄制造技术·2010年第11明

6、潘晓冬刘金合包海涛徐韦锋朱石刚焊接工作者对复合焊接的研究重点为激光电弧相互作用机理的研究和焊接工艺与设备的开发。在活性剂焊接方面，自20世纪60年代中期巴顿焊接研究所提出了“活性化TIG焊”的概念以来，国内外科研机构和产业部门对活性化TIG焊方法开展了深入研究，并已形成A—TIG焊的概念和技术13"410同时，受A-TiG启发，研究者将活性焊接方法引入激光焊接，就活性剂对焊缝成形的影响以及活性剂增加焊缝熔深的机理进行了大量研究州。但是，目前涉及激光电弧复合焊接时活性剂的作用效果和影响规律则少有报道

7、。本文以ICrl8N9Ti为试验材料，选取SiO：、TiO：、CaF：作为活性剂，结合实时监测到的温度场分布曲线和电弧形态，比较分析焊缝宏观形貌和熔深、熔宽数据，研究它们对激光一TiC复合焊接不锈钢的影响，为激光一TIG电弧复合的活性剂焊接技术的推广应用及其机理研究打下了一定的基础。1试验材料和方法试验选用尺寸规格25ramx225mmx8mm的ICrl8一Ni9Ti钢板作为焊接试验材料，材料化学成分见表l。表11Crl8Ni9Ti化学成分表％kcSiPSMnCr^i●≤0．12≤O．80≤0．0

8、35≤0．031．0—2-ol7．0一19．O8．O～9．5试验采用的是低功率YAG激光一TIG电弧复合焊接设备，由FRONIUS钨极氩弧焊焊机、光纤传输激光焊设备和焊接机器人3部分组成。复合热源采用旁轴复合形式，直流反接的TIG电弧在前，YAG脉冲激光在后(如图1所示)。焊接采用平板堆焊，氩气作为保护气体。试验中，将氩弧焊焊枪和激光焊枪装夹在机器人手臂上，所有的焊接都通过机械手臂自动完成。焊接参数如表2所示。试件首先采用砂纸打磨，使用丙酮擦洗表面以去除油污等有机物，再固定在工件台