厚板窄间隙半导体激光填粉焊接工艺研究

摘要

针对现有的窄间隙激光自熔和窄间隙激光填丝焊接方法的焊接气孔、未熔合、烧边、夹渣等问题,提出采用一种厚板窄间隙梯形平台热源特性的大光斑半导体激光填粉焊接方法.在建立的试验系统上,进行厚板窄间隙半导体激光填Fe基合金粉末焊接工艺试验,研究了衬板厚度、铺粉厚度、间隙宽度、焊接方式及离焦量等工艺参数对焊缝和截面形貌及成形质量的影响.结果表明:通过选择合适的间隙尺寸和焊接方式、粉末厚度、衬板厚度以及充分的焊前装备,可有效的抑制焊缝未熔合、夹渣、烧边、气孔等窄间隙焊接缺陷的产生.其中合适的工艺参数如下:间隙宽度Smm;20mm以下选用单层两道,以上选用单层单道的焊接方式;离焦量和激光功率1800W不变,粉末厚0.5～1mm,离焦量为0,激光扫描为1.5mm/s,衬板厚度4mm,氩气保护气体流量为15L/min.