不銹鋼水下激光焊接研究.pdf

1、水下焊接是核電工程重要的關(guān)鍵修復(fù)技術(shù)，尤其是日本福島核事故之后，世界各國(guó)都對(duì)其在役的核電設(shè)備修復(fù)提出了更高要求。由于激光焊接具有系統(tǒng)易于集成、控制精度高、熱輸入較低、熱影響區(qū)小、殘余應(yīng)力水平低等優(yōu)點(diǎn)，使得水下激光焊接技術(shù)越來(lái)越成為核電設(shè)備維修的首選方法。然而，由于技術(shù)封鎖保密等原因，水下激光焊接技術(shù)可查的數(shù)據(jù)較少，且缺少對(duì)其焊接工藝、組織、硬度、力學(xué)性能及斷裂行為等較為系統(tǒng)的研究，尤其在激光光束質(zhì)量方面的研究甚少。
　　本文針對(duì)核

2、電設(shè)備應(yīng)用較多的AISI304不銹鋼開展了水下激光焊接研究。首先搭建了水下激光修復(fù)試驗(yàn)平臺(tái)，分別在濕法及局部干法情況下，研究工藝參數(shù)對(duì)激光光束質(zhì)量的影響機(jī)制，及其對(duì)焊縫熔寬、熔深的影響規(guī)律；隨后針對(duì)局部干法水下激光焊接方法，詳細(xì)分析了等厚板(1.0/1.0 mm)及不等厚板(1.5/2.0 mm)對(duì)接焊時(shí)，激光光束質(zhì)量及焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形性能、微觀組織、硬度、力學(xué)性能及斷裂特征的影響。濕法水下激光修復(fù)時(shí)，水中氣泡的散射和折射作用以及

3、水面擾動(dòng)加劇激光光束質(zhì)量的衰減。隨著水深的增加，焊縫熔深逐漸減小，熔寬先增加后減小。局部干法水下激光修復(fù)時(shí)影響修復(fù)質(zhì)量的主要因素有氣體壓力、氣溶膠粒子的散射和折射作用以及氣體密度分布；隨著水深及保護(hù)氣體流量的變化，對(duì)修復(fù)效果起決定作用的因素隨之改變。在1.0/1.0 mm等厚板對(duì)接焊時(shí)，與普通激光焊接方法相比，局部干法水下激光焊得到的接頭組織不同，焊縫硬度增加，焊縫組織主要是奧氏體和少量板條狀δ-鐵素體，而前者主要為奧氏體和少量絲帶狀的