激光填丝焊接熔池凝固裂纹倾向性研究

激光填丝焊接熔池处于固液相混合状态时,凝固收缩和热收缩将导致固相合金之间产生拉应力,若此时没有液相合金的填充,固相金属将沿晶格边界处产生裂纹。文本基于动态条件下熔池凝固晶粒演变过程和焊缝中心线生长规律建立晶粒半径与固相金属百分比数学模型;同时,通过引入焊缝元素当量并提出一种熔池凝固裂纹判定准则;最后,采用不同填充材料下的不锈钢激光填丝焊接试验对判定准则进行验证。结果表明,基于晶粒生长规律推导的熔池凝固裂纹判定准则与实验结果吻合良好;液态金属向晶格边界填充速度越快,凝固裂纹越难产生;减小固相金属百分比与温度梯度比值,可降低凝固裂纹倾向性。