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SPA-H耐候钢板的高功率激光焊接技术

作者: 发布于:2019/7/10 15:54:29 点击量:

目前,常见的激光焊接技术,即纯激光焊接、激光填丝(SPA-H耐候钢板)焊接和激光电弧复合焊接,也是高功率激光焊接的主要焊接技术方法。纯激光焊接时因没有填充金属,对焊接件接头间隙有相当高的要求,要求间隙小、避免大的错边,所以厚板单道激光对接焊时一般较少采用纯激光焊,以避免出现过大的焊缝表面凹陷。激光填丝焊则因填充金属加入而使其对间隙有一定的容忍度。激光电弧复合焊,这里一般指激光-熔化极电弧复合焊,则因为熔化极的高效率熔化而进一步提高了间隙容忍度。同时电弧热源的加入,使焊接过程热循环的变化更丰富。图1显示的是这3种高功率激光焊接技术的原理和典型焊接接头横截面形状。其中所给的激光电弧复合焊原理示意图中电弧是旁轴式的,通常还会有同轴复合方式。从图中焊缝横截面形状上可以发现,纯激光和激光填丝(SPA-H耐候钢板)焊的焊缝截面形状是相近的,而激光电弧复合焊的焊缝横截面形状结合了熔化极电弧焊和激光深熔焊的熔深特征,其上部为熔化极电弧形成的上宽下窄的倒三角熔深,下半部为激光束形成的窄而深的熔化区。有研究对埋弧焊、激光填丝焊(SPA-H耐候钢板)和激光电弧复合焊在焊接速度、一次可焊厚度、间隙容忍度、变形、金相和疲劳性能等方面进行了比较。研究表明,激光电弧复合焊具有最优的综合性能,即其焊接速度最高、接头疲劳性能最优,一次可焊板厚大于埋弧焊,并与纯激光焊接相同;焊接变形比埋弧焊小一个数量级,与激光填丝焊的接近;其间隙容忍度介于激光填丝(SPA-H耐候钢板)和埋弧焊之间。由此可以看到,激光电弧复合焊既有高的焊接生产率又有较高的间隙容忍度,是双金属耐磨钢板和厚板激光焊接的优选焊接方法。


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