激光焊接不銹鋼技術(shù)

廣東工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 廣東省計(jì)算機(jī)集成制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣州市 510006)

李正文 高向東

佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院(528137)

李秀忠

摘要：不銹鋼具有耐腐蝕性強(qiáng)、塑韌性好等特點(diǎn),，被廣泛應(yīng)用于航天航空,、電子器件、醫(yī)療器械,、核工業(yè)等方面,。而激光焊具有傳統(tǒng)焊接無法比擬的優(yōu)勢,，能有效地減少缺陷,。針對不銹鋼YAG固體激光焊、光纖激光焊,、CO2激光焊、激光-MAG復(fù)合焊,、激光-TIG復(fù)合焊、活性劑輔助激光焊,、雙光束激光焊,、激光填絲焊和盤型激光焊等方法,，介紹了各自的特點(diǎn)以及應(yīng)用，并論述了各種激光焊方法下不銹鋼焊件的特性,，最后對激光焊接不銹鋼技術(shù)做出了總結(jié)與展望,。

關(guān)鍵詞：不銹鋼 激光焊 技術(shù)

0 序 言

不銹鋼是以Fe-Cr，F(xiàn)e-Cr-C和Fe-Cr-Ni為合金系的高合金鋼,。此類鋼對氧化性酸具有較高的耐蝕性,，通常用作支撐結(jié)構(gòu),、密封容器,、建筑、精密儀器和醫(yī)療器械等,。不銹鋼具有良好的焊接性能,，在常溫焊接下能得到成形較好的焊接接頭。

激光焊技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展,，已衍生出了各種類型的焊接,。常見的Nd:YAG激光焊、CO2激光焊,、光纖激光焊,，再到激光焊與電弧焊的復(fù)合焊接，加上活性劑的輔助焊接,、雙光束激光焊,、激光填絲焊、盤型激光焊使得焊接技術(shù)得到不斷地完善,。激光焊具有能量密度高,、焊接速度快、熱影響區(qū)窄以及焊縫成形好等特點(diǎn)在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣[1],。

就激光焊工藝技術(shù)進(jìn)行歸納和總結(jié),，并分析了工藝參數(shù)的選擇對焊接效果的影響，以及不銹鋼激光焊工藝研究方法的選擇和焊接參數(shù)的優(yōu)化,。

1 不銹鋼激光焊的原理及特點(diǎn)

隨著激光器的發(fā)展,，激光焊應(yīng)用的范圍逐漸的擴(kuò)大，現(xiàn)在激光焊被應(yīng)用于多個(gè)行業(yè),，其中主要包括：汽車工業(yè),、航天航空、造船,、電子電器,、新型工件成型等行業(yè)[2]。

1.1 不銹鋼的特點(diǎn)及應(yīng)用

與碳鋼相比,，不銹鋼具有電阻率高,、熱導(dǎo)率低,、線膨脹系數(shù)大等特點(diǎn),，且隨著溫度的升高線膨脹系數(shù)也有相應(yīng)地提高 [3]。不銹鋼因其較好的耐蝕性、無毒性,、耐摩擦性,、高強(qiáng)度、非磁性,、易加工性,、良好的焊接性等特性被廣泛應(yīng)用于在機(jī)械設(shè)備和化工設(shè)備制造行業(yè)、工業(yè)建筑工件行業(yè),、IT行業(yè),、家電行業(yè)等[4]。

1.2 不銹鋼激光焊的原理

激光焊有兩種分類,，按激光輸出時(shí)的功率密度大小可分為激光傳導(dǎo)焊和激光深熔焊[5],。在熱傳導(dǎo)焊時(shí)，激光功率密度小于1×105 W/cm2,，在較小的熱量下并不能將工件表面的金屬瞬間熔化甚至是汽化,，所以只能通過熱傳導(dǎo)的方式將熱能傳向金屬內(nèi)部。當(dāng)在深熔焊中,，激光功率密度大于1×105 W/cm2時(shí),，由于獲得較大的熱量，故金屬直接被熔化而形成焊縫,。

1.3 不銹鋼激光焊的特點(diǎn)

不銹鋼激光焊與傳統(tǒng)焊相比,，能在室溫或者特殊條件下進(jìn)行焊接，焊接裝備簡單,。激光聚焦后,，功率密度高，實(shí)現(xiàn)深熔焊接,，熔深與熔寬比大,，最高可達(dá)12∶1。激光焊強(qiáng)度高,、精度高,、焊縫熱影響區(qū)窄、殘余應(yīng)力和變形較??；并且激光焊速度快、效率高,、焊接質(zhì)量好[6],。

2 不銹鋼的常見激光焊方法

2.1 YAG固體激光焊

YAG激光焊是利用高能量的脈沖激光對工件實(shí)施焊接的。激光電源放電,，使氙燈產(chǎn)生光波,，光波經(jīng)過聚光腔聚焦Nd:YAG晶體上,，從而激發(fā)其產(chǎn)生激光，再經(jīng)過諧振腔作用后產(chǎn)生波長為1 064 nm的脈沖激光輸出,。

V.A.Ventrella等人[7]對100 μm厚的316L不銹鋼采用Nd：YAG激光焊,，研究激光能量的變化對焊接成型的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在試驗(yàn)過程中激光能量不斷的增加,，焊后熔池的熔深,、熔寬和結(jié)合寬度也增加。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度一開始隨著激光能量的增加而增加,，然后再隨著激光能量增加抗拉強(qiáng)度減小,。

劉鍵等人[8]研究保護(hù)氣體對304不銹鋼的Nd:YAG激光焊接頭成型質(zhì)量的影響。采用0.7 mm厚的304不銹鋼,，在有氬氣作為保護(hù)氣體和無保護(hù)氣體下采用熱輸入50 J/mm,、激光功率2～4 kW、焊接速度0.04～0.08 m/s,。對激光功率為3 kW,、焊接速度為 0.06 m/s時(shí)有、無氬氣保護(hù)氣體作用的接頭形貌,、微觀組織和力學(xué)性能作了對比,。得出在相同激光工藝參數(shù)下，兩種焊接方式均能實(shí)現(xiàn)完全焊透且焊縫成形良好,，但無保護(hù)氣體下的焊接焊縫存在嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象,。無論是否加保護(hù)氣體，顯微硬度均呈熱影響區(qū)>母材>焊縫區(qū),，但有保護(hù)氣體時(shí)焊縫區(qū)顯微硬度有所增加,。

李慶等人[9]研究不同的脈沖激光焊工藝參數(shù)對厚度為1 mm的304不銹鋼焊接接頭缺陷的形成。試驗(yàn)表明,304不銹鋼在焊接過程中一般不出現(xiàn)氣孔,，當(dāng)焊接工藝參數(shù)不當(dāng)時(shí)會產(chǎn)生不規(guī)則和圓錐形的兩種氣孔,。李云濤等人[10]針對厚度為3 mm的304不銹鋼連續(xù)激光焊工藝進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,，當(dāng)功率為1 600 W,、速度為3 mm/s時(shí)，焊縫中心出現(xiàn)等軸晶,，邊緣出現(xiàn)柱狀晶,，生長方向垂直于焊接熔合線。陳俊科等人[11]利用YAG固體激光器在一定熱輸入的條件下針對0.7 mm厚的304不銹鋼進(jìn)行了搭接焊接試驗(yàn)研究,。結(jié)果表明,，隨著激光功率的增加，焊接速度也增加,，但是接頭的氧化程度增加且伴隨著咬邊,、凹陷等缺陷的產(chǎn)生,。說明熱輸入一定時(shí)，不宜采用較大功率對0.7 mm的304不銹鋼進(jìn)行焊接,。

YAG固體激光焊過程中,，激光功率較小,，焊接接頭不易出現(xiàn)諸如氣孔和咬邊等缺陷,，但是隨著激光功率和焊接速度等參數(shù)的變化，焊件的表面成形,、抗拉強(qiáng)度和硬度都會隨之而變化,。

2.2 光纖激光焊

光纖激光焊是利用光纖激光器發(fā)射激光焊接試件。光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器,，在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度,，造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，經(jīng)過諧振腔后激光振蕩輸出,。

Y.Kawahito 等人[12]針對8 mm厚的SUS304采用6 kW的光纖激光焊,，研究激光功率密度、焊接速度對焊接接頭成形質(zhì)量的影響,。試驗(yàn)采用4種激光光斑直徑130 μm,，200 μm，360 μm,，560 μm,，焊接速度0.6～10 m/min。得出在光斑直徑為360 μm和560 μm,、焊接速度在4.5～10 m/min時(shí)焊接接頭無缺陷(如氣孔,、咬邊和駝峰)的產(chǎn)生，如圖1所示,。

圖1 焊接速度在光纖激光焊中的影響[12]

高向東等人[13]針對5 mm厚的304不銹鋼,，采用光纖激光焊在焊件中加入鉑金屬。在焊接過程中,，鉑與焊件工件熔化,，利用X射線圖像中鉑與焊件工件的灰度差異來觀測焊接過程中熔池內(nèi)部形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在t時(shí)刻焊接開始后,，鉑金屬受到刺激,，一部分沿小孔壁流動(dòng)到熔池底部，另一部分在熔池近表層向激光束后方流動(dòng),，最終形成一個(gè)較為穩(wěn)定的水勺形狀,，如圖2所示。

圖2 X射線圖像下的熔池內(nèi)部形態(tài)變[13]

裴瑩蕾等人[14]采用平板堆焊的方法焊接1 mm厚的304不銹鋼,，研究激光功率,、焊接速度以及保護(hù)氣體的吹向?qū)傅礼劮宓挠绊?。結(jié)果表明，激光功率對駝峰的影響較小,，焊接速度和保護(hù)氣體的吹向?qū)︸劮宓挠绊戄^大,。原因是焊接速度與保護(hù)氣體吹向的改變影響了焊接過程中的熔池流動(dòng)，使得熔融金屬流動(dòng)加劇,，從而導(dǎo)致駝峰傾向增加,。

張文超等人[15]針對0.5 mm和1.0 mm厚的304不銹鋼板進(jìn)行不同工藝參數(shù)下的對接光纖激光焊。結(jié)果發(fā)現(xiàn)功率為200 W,、焊接速度為120 mm/min,、離焦量為0時(shí)的焊縫顯微組織呈現(xiàn)明顯的柱狀晶組織形態(tài)，由奧氏體和殘留δ鐵素體組成,。

光纖激光焊具有較高的激光功率且激光光斑能量分布均勻,，能焊接工件的厚度大于YAG激光焊焊接的工件厚度。在焊接過程中,，激光功率密度,、焊接速度、光斑直徑大小以及保護(hù)氣體流量和種類等焊接參數(shù)對熔池的流動(dòng),、焊接接頭的顯微組織形態(tài)以及分布影響較大,，同時(shí)焊接參數(shù)的搭配不當(dāng)會造成焊后缺陷的產(chǎn)生，如駝峰,、氣孔和咬邊等,。

2.3 CO2激光焊

CO2激光焊是利用CO2激光器發(fā)射激光對工件實(shí)施焊接。CO2激光器中由N2,，He和CO2 3種工作介質(zhì)組成,，其中CO2是產(chǎn)生激光的氣體，N2和He作為輔助氣體,。激光器通電后放電,，CO2分子從低能級躍遷到高能級實(shí)現(xiàn)粒子翻轉(zhuǎn)形成激光，照射工件實(shí)現(xiàn)焊接,。

張林杰等人[16] 采用CO2激光器針對2 mm厚的304不銹鋼,，研究側(cè)吹氣體對不銹鋼焊接過程的影響(側(cè)吹氣體方向與焊接方向一致)。結(jié)果表明,，當(dāng)側(cè)吹噴嘴高度增加時(shí),，等離子體的平均體積減小，焊縫的熔透率增加,。當(dāng)側(cè)吹氣體流速增大時(shí),，等離子體的平均體積減小，熔透率增大。當(dāng)側(cè)吹角度(與水平線的銳角夾角)在0～20°增加時(shí),，等離子體的平均面積減小,，熔透率約為100%；當(dāng)超過20°時(shí),，等離子體平均體積顯著增加,，熔透率減小。

K.Y.Benyounis 等人[17]對304奧氏體不銹鋼采用CO2激光焊,，研究不同工藝參數(shù)(激光功率,、焊接速度和離焦量)對焊接接頭的影響。結(jié)果表明,激光功率在1.2～1.23 kW之間時(shí)能獲得良好的焊接接頭,。且隨著激光功率的增加,，接頭的抗拉強(qiáng)度先增大后減??；隨著焊接速度和離焦量的增加，接頭的抗拉強(qiáng)度減小,。激光功率對沖擊吸收能量的影響最為顯著,，隨著功率的增加，接頭的沖擊吸收能量提高,。

同YAG固體激光焊和光纖激光焊一樣,，CO2激光焊在薄板的焊接中應(yīng)用較廣，工件焊后質(zhì)量受激光功率,、焊接速度,、保護(hù)氣體流量和種類等因素的影響。

常見的不銹鋼激光焊中,，無論是Nad:YAG固體激光焊還是CO2激光焊亦或是光纖激光焊,，由于焊接熱源的單一輸入，故熱輸入較小,，不能滿足厚板的熔透要求,，對2 mm以下的薄板焊接能獲得較好的焊接效果。如何克服焊接中單一熱源熱輸入能量較小這一缺點(diǎn)成為了工業(yè)發(fā)展中需解決的問題,。同時(shí)在焊接過程中各方法對激光功率,、焊接速度、光斑直徑,、離焦量和保護(hù)氣體種類以及流量的變化敏感,，因此在不銹鋼的焊接過程中，如何搭配各焊接工藝參數(shù)以減少諸如小孔和咬邊等焊接缺陷也是研究的重點(diǎn),。

3 不銹鋼的復(fù)合激光焊方法

3.1 激光-TIG復(fù)合焊

激光-TIG復(fù)合焊焊接時(shí),，激光作用產(chǎn)生的金屬蒸汽進(jìn)入到電弧區(qū)，降低電弧通道的電阻,，電弧電流密度增加,、穩(wěn)定性增強(qiáng),，電弧被壓縮并吸引進(jìn)入小孔中，同時(shí)電弧對工件預(yù)熱,，復(fù)合熱源的利用率提高,，從而焊接質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高[18]。

嚴(yán)軍[19]針對3 mm厚的316L不銹鋼采用CO2激光-TIG復(fù)合焊接,，研究了激光功率,、電弧電流、激光與電弧間距對焊縫成形的影響,。試驗(yàn)表明,，隨著激光功率的增加，使得焊接熱輸入的增加從而導(dǎo)致焊接熔深不斷增加,；電弧電流的增加也能提高焊接熔深,，但超過150 A后由于激光對電弧的壓縮作用降低，熔深減??；激光與電弧間距對復(fù)合焊是一種比較敏感的因素，在2～3 mm之間是一個(gè)最優(yōu)范圍,。尹燕等人[20]針對5 mm厚的316不銹鋼采用光纖激光-TIG復(fù)合焊焊接,。結(jié)果顯示，復(fù)合焊與單獨(dú)的TIG焊相比,，復(fù)合焊顯著提高焊縫的抗拉強(qiáng)度,，使其非常接近與母材；彎曲性能與母材一樣良好,，同時(shí)焊接變形明顯減小,。

焊接過程中激光和電弧的相互作用，具有提高能量,、增加焊接熔深,、改善焊接接頭拉伸強(qiáng)度和彎曲性能等特點(diǎn)。

3.2 激光-MAG復(fù)合焊

G.Campana 等人[21]針對8 mm厚的304不銹鋼采用3 kW的CO2激光和MAG電弧復(fù)合焊焊接,，研究激光和電弧的間距與激光的離焦量對焊接接頭成型的影響,。結(jié)果表明：當(dāng)激光與電弧的間距在2～3 mm時(shí)，可以避免熔池的劇烈動(dòng)蕩形成熔深較大的小孔,；當(dāng)激光束聚焦在工件表面下方6～8 mm時(shí)容易形成穩(wěn)定的焊縫且熔深較大,。

G.Tani 等人[22]采用3 kW CO2激光和MAG電弧復(fù)合焊接針對10 mm厚的304不銹鋼研究保護(hù)氣體對焊接接頭成型的影響。結(jié)果表明：保護(hù)氣體中He含量對焊接過程的影響較大,，含量為30%時(shí)可以減少等離子體的形成,，在30%～40%時(shí)焊接效率較好，但在含量高于40%時(shí)熔深的增加并不明顯。

同激光-TIG復(fù)合焊一樣,，電弧的加入能增加能量輸入從而提高焊接接頭熔深,。激光與電弧的間距對焊后質(zhì)量影響較大，兩者之間的不合理搭配會導(dǎo)致焊接缺陷的產(chǎn)生,。

激光電弧復(fù)合焊在焊接過程中,，電弧對工件的預(yù)熱以及對激光焊產(chǎn)生的等離子體的抑制作用，極大地提高了焊接效率,，增加工件的最終熔深,。但是由于復(fù)合焊中，可調(diào)參數(shù)很多,，其中任意一個(gè)參數(shù)的變化都將影響焊接的效果,，且在復(fù)合焊中工件的熱循環(huán)對焊接參數(shù)的影響機(jī)理還未研究透徹，因此必須深入研究,，找出各項(xiàng)工藝參數(shù)對復(fù)合焊接的影響規(guī)律,，確定穩(wěn)定可靠的工藝參數(shù)，滿足實(shí)際焊接的需求,。

4 活性劑輔助激光焊

活性劑輔助激光焊即在工件的表面涂上一層活性劑,，利用活性劑的特性以及焊接過程中對焊接因素(等離子體,、表面張力)等的影響來改善焊接質(zhì)量,。

Ma Li等人[23]針對3 mm厚的430不銹鋼采用活性劑輔助的YAG激光焊，研究活性劑的加入對焊接接頭成型的影響,。結(jié)果表明,活性劑的加入使成形后的焊縫熔深增加,，且ZrO2的加入使得熔深增加的效果要優(yōu)于其它氧化物和碳酸鹽；在用活性劑混合配比時(shí)發(fā)現(xiàn)50%ZrO2,，12.09%CaCO3,，10.43%CaO和27.48%MgO時(shí)焊接效果最好，能使熔深增加2.23倍,。權(quán)雯雯[33]針對3 mm厚的304不銹鋼,，研究活性輔助對TIG和YAG激光焊的影響。試驗(yàn)表明,活性劑的加入會增加焊縫熔深,；在焊接過程中,，工藝參數(shù)的改變對活性劑焊接帶來不同的影響，脈寬對焊縫熔深及深寬比影響較大,，其次是頻率和焊接速度,。樊丁等人[24]針對不同S含量的SUS304不銹鋼采用YAG激光焊焊接。試驗(yàn)表明,，含S量較高的不銹鋼在活性劑輔助焊接時(shí)焊縫熔寬會有明顯的收縮,，且隨著熱輸入量的增加熔深也相應(yīng)增大。

在焊接過程中，活性劑的加入可以減小工件的表面張力,，并且減小激光焊的等離子體密度,，增加焊接熔深。但是由于活性劑種類眾多,，在活性劑的選擇上需要通過試驗(yàn)的方法驗(yàn)證,，給焊接帶來困難。并且各活性劑混合后對焊接的影響還未明確,，在焊接過程中各焊接工藝參數(shù)對活性劑的影響,，活性劑添加的厚度以及添加時(shí)使用的工藝(如噴涂等)也需探究，最終才能確定出不同工件的最優(yōu)工藝參數(shù)搭配,。

5 雙光束激光焊

雙光束激光焊意味著焊接時(shí)同時(shí)使用兩束激光,，光束排列方式有串行、并行和交叉排列如圖3所示,。T.Narikiyo 等人[25]現(xiàn)研究以串行排列方式較多,，在焊接過程中光束的間距、光束相互的角度,、聚焦位置以及光束的能量都會對焊縫成形造成影響,。利用1個(gè)1 kW脈沖和1個(gè)2 kW的連續(xù)波YAG激光束焊接304不銹鋼，當(dāng)兩光束之間的角度變化時(shí),，焊縫深度在5～7 mm之間波動(dòng),，且證明較高的峰值功率可以增加焊接熔深。

圖3 雙光束激光焊的光束排列方式[25]

陳偉東等人[26]采用功率為4 kW 的激光器,，分成兩束功率為2 kW 的激光,，按照并行激光焊的方式排布。研究了焊接速度以及光斑間距對焊接接頭成型的影響,，得出隨著焊接速度增大,，匙孔深度減小,；隨著光斑間距的增大,，匙孔深度減小。當(dāng)光斑間距過大或者過小時(shí),，容易產(chǎn)生小孔缺陷,。

雙光束激光焊相對于單光束激光焊，具有增加焊后熔深,、增大焊后深寬比的優(yōu)勢,，但是國內(nèi)外對雙光束激光焊的研究甚少，光束間距的變化對焊后的焊接接頭成型效果有很大的影響,，且其影響機(jī)理尚未十分明確,，所以其應(yīng)用范圍較窄,，主要用于材料的T型焊接以及鋁合金的焊接。在未來的研究中應(yīng)將其焊接參數(shù)的變化對焊后質(zhì)量影響的機(jī)理作為研究重點(diǎn),。

6 激光填絲焊

激光填絲焊焊接時(shí),，激光束首先作用在填充的焊絲上，焊絲被激光束熱熔化后填充焊縫間隙,。然后在激光束的繼續(xù)作用下,，母材金屬被熔化、凝固實(shí)現(xiàn)焊接[27],。

R.Ohashi 等人[28]針對5 mm厚的304不銹鋼采用雙YAG激光束進(jìn)行填絲焊,，結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過優(yōu)化后的光源條件可以使焊接時(shí)的最大橋接間隙達(dá)到2.2 mm。T.Jokinen 等人[29]針對20 mm厚的奧氏體不銹鋼采用Nd：YAG窄間隙坡口的多道激光焊方法,。試驗(yàn)表明,由于焊接的收縮變形應(yīng)該保證坡口的角度大于激光束的夾角,；填絲的流量對焊接質(zhì)量有直接的影響，較小的流量能獲得質(zhì)量相對較小的焊縫成形,。

Z.Sun 等人[30]對3 mm厚的低碳鋼和2 mm厚的不銹鋼進(jìn)行了激光填絲對接拼焊試驗(yàn),。研究表明，激光填絲焊在間隙為1 mm時(shí),，其焊接接頭仍然具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,，且焊縫截面上的組織成分和硬度分布均勻。在激光送絲焊中,，送絲角度,、送絲位置、送絲速度與送絲方向都將影響焊件的質(zhì)量,。因此使得焊接過程的控制更加復(fù)雜和困難,，對焊接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化增加了難度。所以未來著重研究激光送絲焊中送絲角度,、送絲位置、送絲速度以及送絲方向與焊后質(zhì)量的關(guān)系建立完善的控制系統(tǒng),。

7 盤型激光焊

X.D.Gao 等人[31]采用功率為10 kW的盤型激光器焊接厚度為10 mm和20 mm的304不銹鋼,，并且利用高速攝像機(jī)觀察和采集焊接過程中飛濺和等離子體的變化圖。分析得出,在焊接過程中,，飛濺的數(shù)量和面積隨著激光功率的增加而增加,，并且呈現(xiàn)出由急劇增加變?yōu)榫徛黾拥臓顟B(tài)。等離子體的密度隨著功率的增加而增加,，但是等離子體的增加會削弱激光功率而使其密度又快速減少,。

羅子藝等人[32]采用10 kW的盤型激光器對8 mm后的不銹鋼焊接，研究焊接速度以及激光功率對焊后質(zhì)量的影響,。結(jié)果表明,盤型激光焊后能獲得較深的熔深,，并且截面呈I型和釘子型,；隨著焊接速度的增大，焊縫截面形貌由I形向釘子形變化,；隨著激光功率的增大,，焊縫截面形貌由釘子形向I形變化。

由于盤型激光器的光束質(zhì)量高和輸出功率高的特點(diǎn),，使其在厚板焊接中使用具有獨(dú)特的優(yōu)勢,，主要應(yīng)用于重型器械的生產(chǎn)中。在未來的研究中應(yīng)將其與MIG和TIG焊相結(jié)合,，研究其作用機(jī)理,。

8 結(jié)束語

由于不銹鋼良好的焊接性能和耐腐蝕性，其焊接技術(shù)也得到不斷地發(fā)展,。在不銹鋼的激光焊工藝技術(shù)中,，常用的激光焊由于其功率較低只能實(shí)現(xiàn)薄板工件連接，難以滿足厚板的焊接需求,。復(fù)合焊和多光束激光焊,，這兩種焊接技術(shù)具有預(yù)熱和輔助功能，使得焊接厚板以及參數(shù)控制得到了很大的改善,。激光填絲焊以及活性激光焊采用外加輔助材料來改善焊后工件的質(zhì)量,，并且在增加焊后熔深方面有顯著的優(yōu)勢。盤型激光焊由于其較大的熱輸入使其在厚板的焊接中應(yīng)用較為廣泛,，但因其成本較高,，其使用受到了限制。

激光焊是一個(gè)復(fù)雜的過程,，涉及到多個(gè)工藝參數(shù)(激光功率密度,、脈沖頻率和寬度、焊接速度,、保護(hù)氣體流量等),。為了能獲得良好的焊接效果，對各種工藝參數(shù)下的成形效果進(jìn)行對比,，以便能精準(zhǔn)的選擇最優(yōu)的工藝參數(shù)提高焊接效率和質(zhì)量成為了研究的重點(diǎn),。焊接中伴隨的各種焊接效應(yīng)(等離子體、飛濺,、熔池熔融金屬的流動(dòng))是焊接過程機(jī)理分析至關(guān)重要的因素,。不同工藝參數(shù)下的焊接效應(yīng)對焊接質(zhì)量的影響機(jī)理將是未來研究的重點(diǎn)。

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收稿日期：2016-03-24

基金項(xiàng)目：廣東省科技發(fā)展專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2016A010102015),；廣州市科學(xué)研究專項(xiàng)資助項(xiàng)目(201510010089),；佛山市科技創(chuàng)新專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2014AG10015);廣東省計(jì)算機(jī)集成制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(CIMSOF2016008)。

中圖分類號：TG456.7

作者簡介：李正文,，1992年出生,，碩士研究生。主要從事激光焊接工藝研究,。