高氮奧氏體不銹鋼光纖激光焊接工藝試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、激光焊能量密度高,焊接速度快,焊縫深寬比大、熱影響區(qū)窄、焊接熱變形小,且無需真空。光纖激光焊接更是具有柔性化的光纖傳輸優(yōu)勢,正成為研究和應用的熱點。高氮鋼利用氮元素替代鎳,在室溫甚至低溫下獲得單相奧氏體組織,具有高強、高韌、高耐蝕性的特點。針對高氮鋼在普通熔焊過程中易產(chǎn)生的氮損失等焊接問題,本文對12mm厚的高氮奧氏體不銹鋼進行了光纖激光焊接工藝試驗的研究,成果如下:
  探究了影響高氮鋼焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù),發(fā)現(xiàn)激光功率是最主

2、要的影響因素,決定了焊縫的熔透狀態(tài);其次是焊接速度,當焊接速度過快時,焊縫表面產(chǎn)生焊瘤缺陷,且內(nèi)部氣孔嚴重;離焦量是第三大影響因素,直接決定了熱影響區(qū)的寬窄;最后是保護氣的種類,當使用N2保護時,焊接表面魚鱗紋形貌明顯,焊縫內(nèi)部氣孔有所改善。通過單因素控制變量的試驗方法,總結出最佳焊接工藝參數(shù):激光功率8kW,離焦量+2mm,焊接速度0.84m/min,保護氣為20L/min的N2。此時焊縫氮含量高達0.556%,約達母材的90%;在此

3、基礎上,適當進行激光束的傾斜,能更進一步增加焊縫中的氮含量,使氮含量增加至0.564%,但增加量微小。
  根據(jù)激光深熔焊的機理,探究了高氮鋼厚板光纖激光焊接過程中的氣孔問題,分析了其產(chǎn)生機理、模型特征以及影響因素,在保證小孔熔透的前提下,選擇較小的激光功率與焊接速度,改變激光束的傾角,前傾10°~30°,選擇N2保護,能有效減少焊縫內(nèi)部氣孔。
  對最佳工藝參數(shù)下的焊接接頭組織與性能進行研究,結果表明高氮鋼光纖激光焊焊縫組

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