文摘水下激光焊接焊缝表面成形和气孔率在一定程度上决定了焊缝强度,为了研究各参数对焊缝熔宽、熔深以及气孔率的影响规律,并探究影响最大的参数对接头力学性能的影响.利用自主搭建的水下焊接平台,对304不锈钢进行水下局部干法激光焊接,通过正交试验发现,对焊缝熔宽、熔深影响最大的参数依次是焊接速度、激光功率;对气孔率影响最大的参数依次是焊接速度、水深,硼酸浓度对焊缝熔宽、熔深以及气孔率没有显著影响;在此基础上探究了激光功率和焊接速度对接头力学性能影响规律,结果表明,激光功率较大时,容易产生凹陷,存在应力集中导致接头性能变差;在焊接速度较小时,匙孔不稳定容易产生气孔等缺陷导致接头性能变差,在试验条件下得到了符合要求的焊接接头,最佳工艺参数组合为:焊接速度0.9 m/min,激光功率2.8~3.0 kW,保护气流量25 L/min,水深20 mm.
文摘基于电子束焊接过程的传热与受力物理过程分析,建立相应模型,对电子束定点焊接304不锈钢的温度场与流场进行数值模拟,研究电子束焊接熔池流动行为及焊缝成形规律.结果表明,电子束加热阶段,熔池上表面温度梯度达到106K/m,熔池表面峰值温度高,在沸点温度附近波动,强烈的金属蒸汽反作用力成为熔池流动的主要作用力,促使熔池中心下凹并不断波动,熔池冷却凝固阶段,金属蒸汽反作用力下降,熔池金属表面张力梯度引起的Marangoni对流成为熔池金属流动主要驱动力,促使焊缝表面熔宽增大,熔池凝固后焊缝上表面宽度为1.9 mm,中心处宽度为1.6 mm,下表面宽度为1.8 mm.
