304不锈钢激光K-TIG复合焊接电弧特性的研究

针对4 mm厚度304不锈钢板开展激光K-TIG复合焊接实验,利用高速摄像和图像处理技术采集电弧形态,分析和探索各工艺参数对电弧形态的影响规律。实验结果表明:电弧形态稳定与否的关键是能量配比,当激光焦点距离阳极较近时,由于电弧与试件有效接触面积变大,导致电弧吸收激光能量增加,电弧趋于稳定;当激光焦点作用于阴极附近时,电弧变得发散,稳定性下降。实验得到的最佳热源间距为0~3 mm,最佳离焦量为0 mm。

激光-等离子电弧复合焊接参数对焊缝形貌的影响

激光-等离子电弧复合焊接技术是具有良好工业前景的新型焊接技术,相比于TIG电弧,等离子电弧更加稳定,钨极烧损小,能显著提高焊接效率。以10 mm厚度的304不锈钢为母材进行表面堆焊,研究了激光功率、离焦量、焊接电流、焊接速度和热源间距对熔深、熔宽的影响。结果表明,复合焊的熔深熔宽大于单独焊的熔深熔宽,随着激光功率的增加,熔深熔宽逐渐增加。焊接电流小于200 A时,熔深的变化大于熔宽的变化,电流大于200 A时,二者的变化速度接近一致。熔深对离焦量敏感,负离焦能得到更大的熔深。随着焊接速度增大,熔深熔宽逐渐变小,高速下的焊接过程更加稳定。随着热源间距的增大,复合焊熔深逐渐变小,熔宽呈减小趋势,熔深变化较大。激光后置的焊接方式要优于激光前置。

激光填丝熔覆表面修复工艺研究及压力环境验证

针对水下应急修复提出了一种压力环境水下激光熔覆表面修复技术。通过常压环境的正交实验得到了一组最优工艺参数,利用最优工艺参数进行激光填丝熔覆实验,并对熔覆层进行检测分析。结果表明:熔覆层宏观形貌良好,内部无明显缺陷;熔覆层微观组织主要由贝氏体和马氏体组成,力学性能良好,硬度分布均匀;先沉积的熔覆层硬度低于后沉积的部分。通过高压焊接实验舱模拟水下压力环境并开展了高压熔覆实验,证明激光填丝熔覆工艺在高压环境下有较好的适应性,熔覆层成形良好。

激光深熔TIG复合焊接参数对焊缝形貌的影响

以10 mm厚度的Q345B钢板为母材,针对激光深熔TIG复合焊接主要工艺参数对焊缝成形的影响规律开展系列研究,为复合焊接工艺优化提供实验依据。实验结果表明,激光对熔池起到了冲击和搅拌的作用,提高了熔池的流动性,形成了平整的焊缝,同时焊缝的熔宽由电弧电流主导,激光功率对焊接熔宽的影响较小,焊接熔深会随着激光功率的增加而增加;熔深和熔宽随着离焦量的增加(-2~3mm)均为先增大后减小;激光在前的复合模式整体要比电弧在前的复合模式的焊接熔深大。