不銹鋼薄板光纖激光焊接組織與性能觹

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為達(dá)到特定切縫要求,采用光纖激光器對(duì)0.2mm不銹鋼薄板進(jìn)行微細(xì)切割,通過對(duì)影響切縫的各因素進(jìn)行試驗(yàn),找出影響切縫的主要因素和大致參數(shù),再通過正交實(shí)驗(yàn)找出達(dá)到特定切縫要求的最佳參數(shù)。

為提高車身常用鍍鋅板的焊接質(zhì)量和焊接效率,采用4000w光纖激光對(duì)厚度為0.8mm常用的鍍鋅板進(jìn)行了焊接試驗(yàn),分析了焊接速度,焊接氣體和搭接間隙對(duì)焊接質(zhì)量和焊接效率的影響.結(jié)果表明:焊接速度隨著功率的增大而加快,,焊接間隙應(yīng)該控制在0.07-0.1mm之間.

大厚度不銹鋼板的激光焊接

隨著核電工業(yè)的發(fā)展,對(duì)厚板不銹鋼的焊接要求越來越高,傳統(tǒng)的弧焊方法效率低、變形大、組織粗大、抗核輻照性能差,難以滿足使用要求。采用3500wslab及20kw快軸流co_2激光器,研究了厚板萬瓦級(jí)激光自熔焊接、窄間隙激光填絲焊接及激光-鎢極氬弧焊(tig)填絲復(fù)合焊接,實(shí)現(xiàn)了厚度超過10mm的不銹鋼對(duì)接焊,并對(duì)接頭的顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,激光焊接可以獲得焊縫成型良好,無氣孔、裂紋等缺陷的焊接接頭;焊縫組織細(xì)小,熱影響區(qū)窄,接頭顯微組織和力學(xué)性能優(yōu)良。

主要介紹了運(yùn)用光纖激光器對(duì)0.1mm厚度的不銹鋼金屬片進(jìn)行激光拼焊的實(shí)驗(yàn),分析了實(shí)驗(yàn)中激光功率、激光脈寬、焊接速度、激光頻率對(duì)形成的熔池和焊接效果的影響,總結(jié)了激光薄片焊接的基本要素。

利用連續(xù)光纖激光器,通過對(duì)0.3mm不銹鋼薄板進(jìn)行激光打孔試驗(yàn),分析了激光功率、切割速度、加速度/減速度和調(diào)制頻率對(duì)孔質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,要得到較好的孔效果,不能單一只考慮一個(gè)參數(shù),需要進(jìn)行綜合分析,選擇合適的參數(shù),提高孔的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

隨著海工裝備和核電工業(yè)的發(fā)展,對(duì)不銹鋼厚板的焊接要求越來越高。采用正交試驗(yàn)方法對(duì)6mm厚的ansi304不銹鋼進(jìn)行光纖激光拼焊,研究了工藝參數(shù)(包括激光功率、焊接速度和離焦量)變化對(duì)304不銹鋼(0cr19ni9)焊接結(jié)果的影響,結(jié)合激光深熔焊原理對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析,并對(duì)焊接試件進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),檢測(cè)了焊接試件的拉伸性能,獲得了6mm厚ansi304不銹鋼激光焊接的最佳工藝參數(shù)。

鎢極氬弧焊在不銹焊鋼薄板接中的應(yīng)用 一、不銹鋼薄板的焊接工藝性分析 焊接1mm以下不銹鋼薄板，由于其自身拘束度小，導(dǎo)熱系數(shù)小 （約為普低鋼的1/3），但線膨脹系數(shù)較大，當(dāng)焊接時(shí)溫度變化較快， 則產(chǎn)生的熱應(yīng)力比正常溫度下時(shí)存在的應(yīng)力大得多，很容易出現(xiàn)常見 的焊接燒穿和焊接變形（大多為波浪變形）等缺陷。 如何防止出現(xiàn)上述缺陷，并獲得外形美觀的焊縫，是以下重 點(diǎn)要討論的問題。 1、焊接熔池受力狀況 以平對(duì)接焊為例，熔池金屬的受力情況如下圖示。 熔池主要受到的作用力有：電弧的總作用力p；熔池金屬的 重力q；熔池金屬表面張力f。當(dāng)熔池金屬體積質(zhì)量和熔寬一定時(shí)， 熔池深度取決于電弧力p的大小，而熔深和電弧力又與焊接電流密 切相關(guān)，熔寬則由電弧電壓決定。隨著熔池金屬的體積增大，表面張 力f也隨著增大，造成表面張力不能平衡電弧作用力p和熔池金屬的 重力q，此時(shí)熔池

薄壁不銹鋼板的tig自動(dòng)焊接 陳春陽 昆山華恒焊接設(shè)備技術(shù)有限公司215301 摘要：隨著我國不銹鋼市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，不銹鋼板的消費(fèi)量也逐年增加，薄壁不銹鋼板也已經(jīng)深入到各種 生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，因此薄壁不銹鋼板的焊接也就成為生產(chǎn)制造中一個(gè)重要工序，由薄壁不銹鋼板自身的焊 接工藝特點(diǎn)決定了其焊接存在的難度，本文著重介紹薄壁不銹鋼板的tig焊接工藝。 關(guān)鍵詞：薄壁不銹鋼板tig焊接焊接工藝 前言： 不銹鋼在我國的使用量正逐年增加，不銹鋼的使用量由1988年的30萬噸增加到2000 年的165萬噸，年增長率為15.26%。而在不銹鋼的使用中以薄板為主，2000年薄板的消費(fèi) 量為91萬噸，占到使用總量的一半。而且薄壁不銹鋼板也已經(jīng)應(yīng)用到國民生產(chǎn)和生活的各 個(gè)領(lǐng)域，如：食品加工行業(yè)，主要制造食品加工機(jī)械；壓力容器行業(yè)，主要是機(jī)電和化工部 門；電力工業(yè)。另外還有一些

采用ipgylr-6000光纖激光器對(duì)寶鋼生產(chǎn)的汽車用700mpa高強(qiáng)鋼板進(jìn)行了焊接試驗(yàn),并對(duì)焊接樣品的焊接區(qū)和母材進(jìn)行顯微組織分析,結(jié)果表明焊接區(qū)域經(jīng)過激光快熱快冷后形成均勻細(xì)小的等軸晶,平均晶粒尺寸較母材細(xì)小。對(duì)焊接后樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,試樣的斷裂位置為母材,表明焊接對(duì)母材的力學(xué)性能的影響不大,可以使用光纖激光實(shí)現(xiàn)車用高強(qiáng)鋼的高質(zhì)量焊接。

采用微型脈沖激光實(shí)現(xiàn)了0.2mm厚321不銹鋼片的對(duì)接焊,研究了脈沖頻率、脈沖寬度和脈沖功率等工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律。結(jié)果表明,0.2mm厚321不銹鋼片的微激光對(duì)接焊容易在焊縫處產(chǎn)生燒穿,在收弧處形成較深的弧坑。在其它工藝參數(shù)固定不變時(shí),減小脈沖頻率和脈沖寬度均可以減少或避免焊縫的燒穿,改善焊縫成形;減小脈沖功率有利于避免焊縫收弧處較深弧坑的形成,但脈沖功率過小會(huì)導(dǎo)致未焊合。當(dāng)脈沖功率分?jǐn)?shù)為12%時(shí),脈沖頻率在較寬的范圍內(nèi)變化都能獲得成形良好、無缺陷的焊接接頭。焊縫組織由中心部位的等軸晶和邊緣細(xì)小的柱狀晶組成,在焊縫和母材的交界處幾乎不存在焊接熱影響區(qū)。

利用光纖激光對(duì)激光熔化沉積tc17鈦合金與鍛造tc17鈦合金薄板進(jìn)行了激光熱導(dǎo)熔化焊接,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射儀和顯微硬度計(jì)分析了接頭的組織結(jié)構(gòu)及顯微硬度分布。結(jié)果表明,tc17鈦合金激光熔化沉積件及鍛件薄壁板狀試樣激光焊接接頭凝固組織為沿未熔母材外延定向生長的細(xì)小樹枝晶組織。鍛造鈦合金焊縫熱影響區(qū)(haz)大且熱影響區(qū)β晶粒發(fā)生了嚴(yán)重的長大現(xiàn)象,而激光熔化沉積鈦合金焊縫熱影響區(qū)小且熱影響區(qū)β晶粒尺寸幾乎無明顯變化,表現(xiàn)出優(yōu)異的焊接熱穩(wěn)定性。無論鍛造鈦合金還是激光熔化沉積鈦合金,其焊縫區(qū)顯微硬度高于母材,熱影響區(qū)顯微硬度低于母材。

采用光纖激光焊接az91d鎂合金,借助金相顯微鏡、x射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡分別對(duì)焊接接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)、相組成、斷口形貌進(jìn)行分析。結(jié)果表明:光纖激光焊接az91d鎂合金,能夠得到無明顯缺陷的焊接接頭,焊縫組織為細(xì)小的柱狀晶組織,接頭熱影響區(qū)小。焊縫組織由過飽和α-mg固溶體和al2mg相組成,焊縫金屬冷卻速度較快,沒有β-mg17al12脆性相析出。α-mg晶內(nèi)和晶界上有少量al2mg析出物,且存在大量位錯(cuò)線和位錯(cuò)胞。斷口特征為韌脆混合斷裂形式,有微小裂紋存在。

采用光纖激光焊接amca403鎂合金。分析了焊接接頭的微觀組織、硬度變化及不同焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律及機(jī)理。結(jié)果表明:光纖激光焊接amca403鎂合金,能夠得到無明顯缺陷的焊接接頭。試驗(yàn)中出現(xiàn)了熱導(dǎo)焊和深熔焊兩種焊接模式。在一定參數(shù)范圍內(nèi)熱輸入是影響焊接模式和焊縫形狀的主要因素。焊縫區(qū)晶粒比母材細(xì)化,顯微硬度明顯提高。同一功率下,隨焊接速度提高,焊縫晶粒減小,硬度增大。

用nd:yag脈沖激光作為焊接熱源,對(duì)殷鋼材料invar36分別進(jìn)行了平板單道焊接試驗(yàn)和對(duì)焊試驗(yàn),分析了工藝參數(shù)(激光功率、焊接速度、脈沖寬度和離焦量)變化對(duì)焊縫的表面形貌、熔寬以及熔透性的影響。檢測(cè)了0.85mm厚的殷鋼薄板對(duì)焊接頭的硬度、成分以及拉伸強(qiáng)度。結(jié)果表明:激光功率和脈寬是影響焊縫熔深、熔寬和熱影響區(qū)面積的主要因素;掃描速度對(duì)焊縫表面的魚鱗狀條紋間距影響尤為明顯;離焦量主要影響焊縫的寬度和熔透性;合理匹配工藝參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)0.85mm厚度薄板的對(duì)焊,并且獲得形貌良好的焊縫。焊縫的組織成分沒有發(fā)生明顯變化,拉伸強(qiáng)度和基體強(qiáng)度相當(dāng),顯微硬度略低于基體硬度。

焊接不銹鋼管，先成形扁平的鋼帶，隨后使得其外形成為圓管狀， 一旦成形后，不銹鋼管的接縫必須被焊接到一起。這個(gè)焊縫很大程度 上影響了零件的可成形性。因此，若要得到能夠滿足制造業(yè)內(nèi)嚴(yán)格的 測(cè)試要求的焊接外形，選擇合適的焊接技術(shù)就極為重要。毋庸置疑， 鎢極氣體保護(hù)電弧焊（gtaw）、高頻（hf）焊，以及激光焊接已經(jīng)在 不銹鋼管的制造中各自得到了應(yīng)用。 在所有的鋼管焊接應(yīng)用中，鋼帶的邊緣被熔化，當(dāng)使用夾緊支架 把鋼管邊緣擠壓到一起時(shí)，邊緣發(fā)生凝固。然而，對(duì)激光焊接來說， 特有的性質(zhì)是它具有高能量的光束密度。激光光束不僅熔化了材料的 表層，還產(chǎn)生了一個(gè)匙孔，以至焊縫外形很窄。 通常來說，人們認(rèn)為激光焊接過程比gtaw快，它們有同樣的廢 品率，而前者帶來更好的金相特性，這就帶來了更高的爆破強(qiáng)度和更 高的可成形性。當(dāng)與高頻焊接相比時(shí)，激光加工材料過程不發(fā)生氧化， 這就使得廢品率更低，可成

激光焊接是目前應(yīng)用較廣的激光焊接技術(shù),對(duì)于薄板焊接時(shí)激光深熔焊接的焊接深熔比可以達(dá)到2:1,其焊接強(qiáng)度和穩(wěn)定都優(yōu)于傳統(tǒng)焊接。本文采用yag激光器對(duì)2mm厚的0gr18ni9進(jìn)行焊接試驗(yàn),測(cè)量焊接的熔深和熔寬,并采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,分析激光參數(shù)對(duì)焊縫的影響,通過顯微硬度測(cè)試分析焊接接頭的硬度,為激光焊接工藝參數(shù)選擇提供可靠的依據(jù)。

本文將簡單介紹激光焊接機(jī)理,分析和研究焊接變形產(chǎn)生危害及相關(guān)影響因素,并結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)法提出避免焊接變形的對(duì)策。

為了進(jìn)一步分析不同焊接參數(shù)對(duì)a304不銹鋼薄板激光焊接效果的影響,該文在不同的焊接參數(shù)和激光輸出方式下,采用avaspec-2048型光纖光譜儀對(duì)a304不銹鋼薄板激光焊接的電弧進(jìn)行了光譜分析。研究結(jié)果表明,激光功率、焊接速度和激光輸出方式對(duì)激發(fā)出特征譜線的元素的種類和激光等離子體中元素的含量有一定的影響。

本文分析了氣體保護(hù)鎢極電弧焊和感應(yīng)焊在焊接不銹鋼管時(shí)存在的不足，提出了激光焊管工藝。通過理論分析和檢驗(yàn)結(jié)果，論證了激光焊管的優(yōu)越性。文中還給出激光焊管腫容許的裝配公差，指出了焊接跟蹤的必要性，消除飛濺及整修內(nèi)圓等工藝措施。

目前,部分地鐵車體采用不銹鋼薄板搭接激光焊接技術(shù),由于不銹鋼薄板搭接激光焊焊縫窄、板厚薄,采用常規(guī)的無損檢測(cè)方法不適合檢測(cè)未熔合等缺陷,并且國內(nèi)沒有合適的檢測(cè)技術(shù).為此研發(fā)了激光焊縫無損檢測(cè)超聲波b掃檢測(cè)技術(shù),并成功應(yīng)用于地鐵的產(chǎn)品檢測(cè).激光焊縫超聲波b掃檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)未熔合、虛焊等判定.同時(shí)為對(duì)焊縫的熔寬進(jìn)行評(píng)價(jià),研究了超聲c掃描成像檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)焊縫熔合區(qū)域和未熔合區(qū)域,判定焊縫的熔寬,有效的保證產(chǎn)品的質(zhì)量.