大功率激光＋P-MAG复合热源焊接工艺 .pdf

学兔兔 俘掳 生产应用 大功率激光 +P—MAG 复合热源焊接工艺 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所(150080) 徐 良 王旭友 王 威 杜 兵 摘要 激光 一MAG复合热源焊接工艺参数较多，主要包括激光功率、光丝间距、离焦量、焊接速度、激光倾角 等。工艺试验结果表明，复合焊熔深随激光功率的增加而增加，其余焊接工艺参数不变 ，当激光功率 由2kW增加 为5．5kW时，复合焊熔深增加近一倍 ；光丝间距D=1mm时熔深最大，最佳光丝间距为2—4mm，随着D的增大， 复合焊效果减弱 ；激光入焦2—10mm时熔深较大，上离焦大于8mm或入焦大于 12mm后激光深熔焊现象基本消 失 ；激光前倾比后倾时所获得的熔深大，随着倾角的增大熔深减小明显；降低焊接速度能有效增加熔深。 关键词 ： 复合热源焊接 激光 MAG电弧 焊接工艺参数 中图分类号： TG456．9 其化学成分及MAG焊熔敷金属力学性能分列表 1、表2。 0 前 言 试验采用额定功率为6kW 的碟形激光器 ，光纤直 激光 一MAG复合热源焊接技术是把激光热源和 径0．2mm，焊枪焦距厂=200mm，弧焊机采用全数字化 MAG热源复合起来作用在同一熔池的焊接方法，它能 MAG／MIG焊机。 充分发挥二种热源的优势，较好地解决单一激光焊搭 表 1 化学成分 (质量分数，％) 接能力差、装配精度高、容易产生气孔、咬边 以及难 以 焊接高反射金属等缺陷，20世纪90年代以来 ，成为最 具应用前景的焊接方法之一，受到了国内外学者的广 泛关注 卜引。 近年来对复合热源焊接工艺参数的影响规律研究 较多，然而没有较系统总结得出各项工艺参数对焊缝 表2 ER50—6焊丝MAG焊熔敷金属力学性能 成形的影响，所采用的激光功率较低 J。文中通过 激光 一MAG复合热源焊接工艺参数关联性试验，研究 了主要工艺参数对焊缝成形的影响规律，提出了焊缝 良好成形的关键工艺参数范围，为 日后进行大功率激 光一MAG复合热源焊接提供了较系统的试验研究依据。 2 试验方法 1 试验材料及设备 平板单道焊主要试验工艺参数包括 ：激光功率P、 试验用板材为 Q235(15mm厚)钢板，其主要化学 焊接倾角 、离焦量△ 、光丝间距D，焊接速度 ，各参 成分列于表l。试验焊丝为ER50—6，直径 1．2mm， 数列于表3。试验时单一变动要考察量，其余参数不 表 3 复合焊试验用工艺参数 变，规定激光焦点在工件表面以上时为正。焊接示意 收稿 日期 ：2011一O5—1O 图见图 1。 40 2011年第8期 学兔兔 学兔兔 学兔兔 生产应用 ，缛搭 光丝间距对复合焊熔深的影响见图2b和图3b，在 4 结 论 光丝间距D=1mm时，复合焊熔深处于最大值，随着光 丝间距的增大，复合作用减弱，熔深减小，当光丝间距 (1)激光功率对复合焊熔深影响较大，随着激光功 D>6mm时，复合焊效果几乎消失，焊缝熔深