Laser-MAG复合焊接中热源相对位置对焊缝成型的影响

Laser-MAG复合焊接具有焊接速度快、自动化程度高、焊接热变形小等优点,是船舶焊接技术发展的重要方向。采用Laser-MAG复合焊接方式,通过改变两种热源的相对位置,对10mm厚船用高强钢EH36进行了堆焊试验。研究了激光引导电弧(L-A)和电弧引导激光(A-L)两种行走方式以及激光与电弧之间夹角大小对焊缝成型的影响。结果表明,Laser-MAG复合焊接中,A-L焊接方式相较L-A焊接方式对焊缝表面成型更有利,成形更均匀,但飞溅量更大,其焊缝熔宽较小,熔深较大;无论是LA还是A-L焊接方式下,焊枪与竖直方向夹角越大,焊缝成型越不稳定、飞溅量越大,但焊缝熔深几乎不受其影响。

激光-电弧复合焊热源相对位置对焊接接头组织与性能影响规律研究

采用20 mm厚EH36钢板堆焊试验研究了激光-电弧复合焊热源相对位置对焊缝宏观形貌、组织、元素烧损和性能的影响规律。结果表明,与电弧引导激光焊接相比,激光引导电弧焊接的焊缝熔深小、熔宽大、熔合比小、焊道对称性差、合金元素烧损率小、显微硬度相对较低;激光引导电弧焊接时,焊缝区晶粒向熔池表面中心生长、晶粒相对粗大,电弧引导激光焊接时,晶粒向着焊缝中心生长、晶粒相对细小,这主要是由于两种热源相对位置不同使得进入焊缝的总能量和熔池流动方向不同造成的。

纯钛TA2薄板电弧辅助激光焊高速焊接过程的电弧和熔池特征行为研究

针对0.5 mm纯钛TA2薄板的电弧辅助激光焊高速焊接,研究了热源间距和热源相对位置对激光电弧耦合、熔池形态的影响,利用高速摄影对电弧形态和熔池形状进行分析,探索不同热源间距和热源相对位置对薄板高速焊接过程稳定性的影响规律。结果表明,两种热源相对位置(Laser Leading,LL和Arc leading,AL)模式下,随着热源间距的减小,TIG电弧面积均会有所增加;在AL状态下,电弧起预热作用,LL状态下,当热源间距减小到6 mm时,激光和TIG电弧共同作用形成共熔池现象;LL状态下的TIG电弧面积标准差更小,LL状态的焊接过程稳定性优于AL状态。

激光-GMAW复合焊焊缝合金元素分布不均匀性研究

采用EH36钢板进行激光-GMAW复合焊堆焊试验,研究了热源相对位置、热源参数和激光束摆动参数等对焊缝Ni元素分布不均匀性的影响。结果表明:与电弧引导激光焊接相比,激光引导电弧焊接时焊缝Ni元素分布较均匀,这是因为该焊接方向下,熔池向下流动趋势增大,促进了Ni元素的均匀分布;随着激光束摆动幅度或摆动频率的增大,焊缝Ni元素分布均匀程度增大。激光束的摆动对熔池搅拌作用增强,同时焊缝凝固速度降低,熔池内合金元素扩散和对流作用能充分进行。