Q345船舶鋼激光-MAG復(fù)合焊及激光填絲焊工藝試驗(yàn)研究.pdf

1、激光焊在能量密度高，焊接速度快，焊縫深寬比大，熱影響區(qū)小，呈現(xiàn)窄的熱影響區(qū)和小的熱變形，而且焊接時(shí)無(wú)需真空。目前船舶行業(yè)普遍采用的是手工焊接，采用激光焊來(lái)提高焊接質(zhì)量、焊接智能化迫在眉睫。激光填絲焊和復(fù)合焊接技術(shù)可以降低裝配精度、改善焊縫冶金特性、提高接頭機(jī)械性能。
　　本文針對(duì)9mm厚Q345船舶鋼進(jìn)行激光電弧復(fù)合焊、激光填絲焊工藝研究，為船舶鋼激光焊提供技術(shù)參考。激光填絲焊和復(fù)合焊需要調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，包括送絲速度、離焦量、激

2、光功率、光絲距、焊接速度、電流值等，來(lái)獲得良好質(zhì)量的焊縫。離焦量決定了熱影響區(qū)的大小。填絲焊光絲距需控制在-1 mm至+1 mm，而復(fù)合焊由于激光和電弧的共同作用，光絲距在2mm至3mm時(shí)成型良好。激光功率增大，熔深熔寬增大;焊接速度增大，熔深熔寬減小。這是因?yàn)榧す夤β屎秃附铀俣葲Q定了功率密度，從而決定了熔深熔寬。復(fù)合焊中的電流值在150A到220A之間，復(fù)合焊成型良好。填絲焊中，送絲速度也影響激光能量在熔化焊絲和促進(jìn)熔池中的分配。

3、r>　　激光填絲焊和復(fù)合焊改善了自熔焊的錯(cuò)邊容限和間隙適應(yīng)性。填絲焊錯(cuò)邊容限為1.3 mm，間隙適應(yīng)值為0.9 mm;復(fù)合焊的錯(cuò)邊容限為1.8 mm，間隙適應(yīng)值為1.4 mm。激光填絲焊和激光電弧復(fù)合焊接在生產(chǎn)實(shí)際中有更好的應(yīng)用前景。
　　傳統(tǒng)焊接方式中，Q345易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋。由于激光焊線能量大，熱影響區(qū)小，冷卻速度快，經(jīng)過(guò)精密的焊前處理，在合理的工藝參數(shù)下，選用氬氧混合保護(hù)氣體，可以獲得無(wú)氣孔、無(wú)熱裂紋的焊縫。
　　

4、復(fù)合焊與填絲焊的接頭都是由焊縫區(qū)、熱影響區(qū)、母材而組成。對(duì)于復(fù)合焊，焊縫微觀組織由部分魏氏體和貝氏體組成;熱影響區(qū)有明顯的羽毛狀上貝氏體和板條馬氏體;熱影響區(qū)中的不完全結(jié)晶區(qū)有在晶界處重新形核長(zhǎng)大的趨勢(shì)。而填絲焊的組織相對(duì)與復(fù)合焊較為細(xì)小，因?yàn)樘罱z焊在單激光熱源作用下，熔池停留的時(shí)間較短。
　　填絲焊、復(fù)合焊拉伸試樣均斷于母材;填絲焊和復(fù)合焊的顯微硬度均是母材小于熱影響區(qū)，熱影響區(qū)小于焊縫區(qū)。填絲焊最大硬度為340 HV，比復(fù)合焊