连续激光焊接Fe-Ni合金工艺参数对焊缝形貌的影响-论文.pdf

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1、第4O卷第3期中国激光VO1．40，No．32013年3月CHINESEJ0URNALOFLASERSMarch，2013连续激光焊接Fe．Ni合金工艺参数对焊缝形貌的影响吴东江张天武马广义刘士博范聪金洙吉(大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024)摘要采用连续Nd：YAG激光对Fe-Ni(质量分数为36)合金进行单道扫描实验。借助金相显微镜观察焊缝截面形貌的几何特征。分析工艺参数(激光功率、扫描速度、离焦量、焊接角度以及热输入量)变化对焊缝截面几何特征的影响。结果表明：较大的负离焦量将导致大负余高的出现，减薄材料，不利于激光自熔焊；在离焦量不

2、变的情况下，激光功率的提高较之减小扫描速度更有助于增大熔深；在使用热输入量(功率／扫描速度)作为复合表征量分析焊缝形貌时，应考虑上述激光功率与扫描速度之间的关系带来的影响。关键词激光技术；激光焊接；Fe—Ni合金；深熔焊；工艺参数；焊缝形貌中图分类号TG456．7文献标识码Adoi：10．3788／cJL201340．0303003InfluenceofWeldingParametersontheMorphologyofFe-NiAlloywithContinuousWaveYAGLaserWuDongjiangZhangTianwuMaGuangyiLiuShibo

3、FanCongJinZhuji(KeyLaboratoryforPrecisionandNon—TraditionalMachiningTechnologyofMinistryofEducation，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116024，China)AbstractContinuouswave(CW)Nd：YAGlaserbeambead-on—plateweldingofFe—Ni(36％，massfraction)alloyiscarriedout．Themorphologyofthecrosssec

4、tionisanalyzedbyopticalmicroscope．Theinfluenceofweldingparameters(1aserpower，scanningspeed，defocusingamount，weldingangleandheatinput)onthemorphologyofthecrosssectionisstudied．Theresultsindicatethatlargenegativefocusingpositionwillweakentheweldments，consequently，isofdisadvantagetoself-fu

5、siblewelding．Andtheincreaseoflaserpowerismorehelpfultoimproveweldingpenetrationthanslowingdownweldingspeedwhenthefocusingpositionisfixed．Theinfluenceoftherelationshipbetweenlaserpowerandweldingspeedshouldbeconsideredwhenheatinput(1aserpower／we1dingspeed)isusedtocharacterizethemorphology

6、oftheweld．Keywordslasertechnique；laserwelding；Fe—Nialloy；penetrationwelding；weldingparameters；weldingmoI‘phologyOCIScodes000．2658；140．339O；350．33901引言板进行了焊接实验，研究表明裂纹易发生的温度区间为800C～1300。C以及发生裂纹的类型为失塑Fe—Ni合金由于其较低的热膨胀系数被广泛应性裂纹。美国的Corbacho等使用TIG焊对Fe—用于精密仪器、电子工业、航空航天等领域。随着该合金在各个行业中的应用更加广泛，Fe—

7、Ni合金的Ni合金(4～8mm)板材进行了单道扫描实验，认为低热量输入的焊接方法有利于防止由晶粒过度粗化焊接技术变得十分重要。带来的问题以及二次热裂纹。日本Hongoh等使国外对该合金的研究开展得较早，日本用TIG焊焊接方法对9．5mm厚Fe—Ni合金板材进Matsuda等用TIG焊对Fe—Ni合金1．51Tim厚薄收稿日期：2012—10—13；收到修改稿日期：2012—11—14基金项目：国家973计划(2。o9cB7243O7)资助课题。作者简介：~i(1964-)，男，博士，教授，主要从事激光精密制造以及先进制造技术等方面的研究。E—mail