裴莹蕾
,
吴爱萍
,
单际国
,
任家烈
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00058
利用高速摄像机观察了高速激光焊熔池的流动行为,分析了驼峰焊道的形成过程及焊接速度对驼峰倾向的影响,并探究了驼峰焊道的抑制措施.研究发现,驼峰的形成经历了形核、长大、凝固3个阶段.形核阶段,环小孔流淌的侧向金属流在小孔后方的汇聚造成了液态金属的起伏,成为驼峰形成核心；长大阶段,液态金属起伏的波谷率先冷却凝固并阻止波峰处液态金属继续向熔池尾部流动,波峰则被从其前方向熔池尾部流动的液态金属填充长大；凝固阶段,长大了的波峰自下而上凝固,固-液界面凸起,接触角减小,波峰处液态金属难以铺展.焊接速度增大,小孔周围的2个侧向金属流在小孔后方的汇聚点与激光热源距离增大,小孔后方液态金属温度降低,表面张力增大,液态金属起伏难以铺展,驼峰易于形核,驼峰倾向增大.小光斑直径激光能够缩短激光热源与汇聚点的距离,双光束激光的副光束的后热作用使得小孔后方液态金属的冷却速率降低,这2种措施均减小了小孔后方液态金属的表面张力,增加了液态金属的铺展能力,从而抑制了驼峰的形核.
关键词:
高速激光焊
,
驼峰焊道
,
熔池流动
,
驼峰形核
,
光斑直径
,
双光束
裴莹蕾
,
单际国
,
任家烈
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00416
研究了SUS304不锈钢薄板光纤激光焊接时激光功率、焊接速度、保护气对焊道驼峰倾向的影响规律,利用Ti示踪元素和CCD图像,考察了熔池的流动状态.结果表明,焊道驼峰倾向对激光功率不敏感；当焊接速度超过18 m/min时,焊缝出现驼峰现象,且驼峰倾向随着焊接速度的提高而增大；当焊接速度和功率一定时,不同保护气流方向的焊缝驼峰倾向有明显差异,与焊接方向同向吹送保护气有助于降低驼峰倾向.分析认为,焊接速度的提高使熔池流动更加剧烈,进而增加了驼峰倾向；与焊接方向反向吹送保护气体,焊缝几何形状呈“柱状”,与焊接方向同向吹送保护气体,焊缝的几何形状呈“杯状”,“杯状”焊缝增加了U形区域的截面积,降低了熔池流动的剧烈程度,进而降低了驼峰倾向.通过调整保护气流方向改变焊缝的几何形状以增加U形区域的截面积,是降低驼峰倾向的可行途径.
关键词:
高速激光焊
,
驼峰倾向
,
熔池流动
,
焊接工艺
,
奥氏体不锈钢
