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鍵修復技術，尤其是日本福島核事故之后，世界各國都對其在役的核電設備修復提出了更高要求。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、殘余應力水平低等優(yōu)點，使得水下激光焊接技術越來越成為核電設備維修的首選方法。然而，由于技術封鎖保密等原因，水下激光焊接技術可查的數(shù)據(jù)較少，且缺少對其焊接工藝、組織、硬度、力學性能及斷裂行為等較為系統(tǒng)的研究，尤其在激光光束質量方面的研究甚少。
　　本文針對核

2、電設備應用較多的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試驗平臺，分別在濕法及局部干法情況下，研究工藝參數(shù)對激光光束質量的影響機制，及其對焊縫熔寬、熔深的影響規(guī)律；隨后針對局部干法水下激光焊接方法，詳細分析了等厚板(1.0/1.0 mm)及不等厚板(1.5/2.0 mm)對接焊時，激光光束質量及焊接工藝參數(shù)對焊縫成形性能、微觀組織、硬度、力學性能及斷裂特征的影響。濕法水下激光修復時，水中氣泡的散射和折射作用以及

3、水面擾動加劇激光光束質量的衰減。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時影響修復質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；隨著水深及保護氣體流量的變化，對修復效果起決定作用的因素隨之改變。在1.0/1.0 mm等厚板對接焊時，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