高強(qiáng)鋼厚板窄間隙激光填絲焊工藝及接頭性能研究.pdf

1、本文主要對(duì)厚板的窄間隙激光填絲焊焊接工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，采用正離焦的光束模式，使激光光斑同時(shí)作用于窄間隙坡口側(cè)壁及底部，以單道多層的焊接方式實(shí)現(xiàn)厚板的有效連接。
　　首先以厚12mm的CCS-B船用低碳鋼為試驗(yàn)材料，分別進(jìn)行了試板表面的激光填絲堆焊、窄間隙坡口內(nèi)的激光填絲焊，研究總結(jié)了激光填絲焊接中各工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將其用于更大板厚的焊接。結(jié)果表明：激光功率及離焦量對(duì)熔深貢獻(xiàn)較大，隨著激光功率的

2、增大，熔深也隨之增加；離焦量越小，激光功率密度越高，熔深越深。此外，參數(shù)匹配的不同，將導(dǎo)致不同的焊縫表面形態(tài)，主要分三種：焊縫表面向上凸起，近似于球面；表面平直，焊縫與側(cè)壁之間近似于直角；焊縫表面下凹的曲面形態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明：焊縫表面下凹形態(tài)有利于在下道焊縫填充焊接時(shí)減少未熔合缺陷。
　　采用優(yōu)化的工藝參數(shù)對(duì)30mm厚的EQ70高強(qiáng)鋼進(jìn)行窄間隙激光填絲焊試驗(yàn)研究，焊后對(duì)接頭各區(qū)域微觀組織進(jìn)行觀察分析以及力學(xué)性能的測(cè)試，結(jié)果表明：只

3、經(jīng)歷一次熱循環(huán)作用的焊縫區(qū)組織主要為上貝氏體+一定量的針狀鐵素體以及少量的粒狀貝氏體；受二次熱循環(huán)作用的焊縫組織主要為針狀鐵素體+少量粒狀貝氏體。對(duì)焊接接頭進(jìn)行硬度及拉伸性能測(cè)試，激光自熔焊焊縫由于急冷急熱的作用，淬硬傾向大，硬度值最高。經(jīng)歷二次熱循環(huán)作用的焊縫及熱影響區(qū)硬度顯著下降，并趨于均勻化。拉伸試樣在無(wú)未熔合缺陷時(shí)均斷于母材，表明窄間隙激光填絲焊焊縫強(qiáng)度高于母材；對(duì)拉伸斷口微觀形貌進(jìn)行分析，表明氧化物是導(dǎo)致未熔合缺陷的一個(gè)重要因