研究目的
研究细晶高强钢激光焊接头的特定性能，重点关注残余应力、其对力学性能的影响以及疲劳行为。
研究成果
压力容器中的激光焊缝性能并不逊于传统电弧焊缝，具有极高的缺口韧性值。X射线衍射能有效测量残余应力水平，显示纵向应力因热膨胀呈拉应力状态，而横向应力因相变呈压应力状态。焊缝金属的抗疲劳裂纹扩展性能极佳，在稳定的Paris区具有高门槛值和低扩展速率。
研究不足
该研究受限于可用激光功率，这制约了单道焊接接头的厚度。与电弧焊和电子束焊的对比是更广泛计划的一部分，但本文未作详细阐述。
1：实验设计与方法选择
研究采用搭载于Fanuc LR35iA机器人上的LDM 3000-60二极管激光器进行焊接，对比了激光焊、电弧焊和电子束焊。通过X射线衍射测量宏观残余应力，并在三点弯曲试样上测试抗疲劳裂纹扩展性能。
2：样本选择与数据来源
实验使用用于制造压力容器的低合金钢P355和P460，壁厚分别为5毫米、8毫米和10毫米。进行了力学性能、硬度、拉伸和缺口韧性测试。
3：实验设备与材料清单
搭载于Fanuc LR35iA机器人上的LDM 3000-60二极管激光器、PROTO iXRD COMBO X射线衍射仪、SCHENCK PBVH共振式疲劳试验机。
4：实验流程与操作步骤
采用3千瓦激光功率和0.6毫米焊接光束直径进行焊接。未使用填充材料，焊接速度为5.5毫米/秒。测量残余应力并通过三点弯曲试样测试疲劳裂纹扩展。
5：数据分析方法
分析力学测试和X射线衍射数据，以理解残余应力对力学性能和疲劳行为的影响。
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Fanuc LR35iA
LR35iA
Fanuc
Robot-mounted for laser welding operations
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LDM 3000-60 diode laser
3000-60
LDM
Used for laser welding with a power of 3 kW and welding beam diameter of 0.6 mm
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PROTO iXRD COMBO
iXRD COMBO
PROTO
Instrument for measuring macroscopic residual stresses using X-ray diffraction
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SCHENCK PBVH resonance machine
PBVH
SCHENCK
Used for testing resistance to fatigue crack growth on three-point bending specimens
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