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12毫米和15毫米厚结构钢的激光-电弧复合焊接
摘要： 高功率激光凭借小孔模式对厚度超过10毫米的板材焊接具有显著效果。高强度激光束产生的蒸汽空腔可提供优异的熔深穿透能力。由于焊缝几何形态狭窄深邃，易出现高硬度和焊接缺陷问题。这些缺陷源于小孔稳定性不足。实验采用16千瓦圆盘激光器对12至15毫米厚度的对接接头板材进行单道焊接，发现根部驼峰是主要缺陷且在较宽工艺参数范围内持续存在。叠加电弧源可能因熔池流速加快而加剧根部驼峰与塌陷现象。通过平衡特定电弧参数及其他工艺条件可有效抑制驼峰缺陷，同时发现较低焊接速度（<1.2米/分钟）配合较低激光功率（<13千瓦）更有利于抑制驼峰形成。相比等离子切割试样，机加工坡口能提供更稳定的根部质量与完整性。较高热输入量（>0.80千焦/毫米）的焊接可使硬度值保持在325HV以下，焊缝在-50°C环境下仍保持良好夏比冲击韧性（>50焦耳）及优异抗拉强度。
关键词： 机械性能、韧性、厚钢板、混合焊接、高强度钢、激光焊接
更新于2025-09-23 15:21:01
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厚HSLA钢激光-电弧复合焊接中填充金属分布与加工稳定性
摘要： 高功率激光束焊接形成的焊缝具有深而窄的几何特征。通过电弧源添加填充焊丝形成激光-电弧复合焊接（LAHW）工艺，对获得所需力学性能至关重要。由于熔化焊丝向焊缝根部输送能力较弱，其在整个焊缝深度方向的分布情况备受关注。准确识别填充金属分布具有很大挑战性。金属粉芯焊丝能提供高密度的非金属夹杂物（NMIs），这对针状铁素体形核非常重要?；诤阜熘蟹墙鹗艏性游锏耐臣铺卣骺梢宰既放卸咸畛浣鹗舴植记榭?。本研究发现填充金属含量向根部呈线性递减趋势，焊缝上部填充金属聚集明显，在45-55%深度处出现陡降且纵向剖面呈现波浪状分布。纵向方向观察到显著硬度变化，根部硬度值可达>300HV。根据先共析奥氏体晶粒形貌分析，75%深度处因熔池流动不稳定湍流产生了大量气孔。工艺参数的精细平衡对保证工艺稳定性和填充金属分布均匀性具有重要作用。
关键词： 填充金属分布、微观组织、厚钢板、非金属夹杂物、高强度钢、力学性能、激光-电弧复合焊接
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用光纤激光-MAG复合焊接工艺焊接45毫米厚钢板时的孔隙率和凝固裂纹问题
摘要： 厚板连接中的孔隙率和凝固裂纹是深熔锁孔激光-电弧复合焊接（LAHW）中的常见问题。本研究采用双面工艺连接45毫米厚的高强度钢。由于锁孔壁的动态特性，在快速焊接速度与较大板间间隙的共同作用下发现了更多孔隙。由于焊缝几何深宽比高，在焊缝底部中心线形成了凝固裂纹。数值模拟显示深熔焊缝根部存在极高的冷却速率和应力，这与更高的裂纹倾向相符。
关键词： 混合焊接、机械性能、气孔、激光焊接、厚钢板、凝固裂纹
更新于2025-09-12 10:27:22