12 mm厚304L高功率摆动激光自熔焊工艺研究

摘要

对12 mm厚304L不锈钢进行高功率摆动激光自熔焊接工艺试验,研究焊接速度、摆动频率、摆动幅度对焊缝宏观形貌和微观组织的影响规律。结果表明:当激光功率为9.5 kW、激光无摆动时,焊接速度从0.9 m/min增加至1.5 m/min,焊缝从熔透变为未熔透,未熔透试样的表面飞溅明显;当摆动频率在50~400 Hz范围内,随着摆动频率的增加,焊缝熔宽由6.67 mm单调减小至4.94 mm,而熔深在7.5 mm附近上下浮动;当焊接速度为0.9 m/min,摆动幅度在0.2~1.0 mm范围内,随着摆动幅度增加,焊缝的熔宽由5.36 mm单调增加至7.14 mm,熔深先增加后减小;当焊接速度为0.72 m/min,摆动幅度在0.5~1.0 mm范围内,随着摆动幅度增加,焊缝的熔宽由2.99 mm单调增加至7.73 mm,熔深由12 mm单调减小至8.42 mm。激光的摆动参数对焊缝熔宽的影响规律较焊缝熔深的更明显。焊缝接头的显微组织在焊缝深度方向存在差异,柱状晶主要分布在焊缝上部和中部,焊缝底部主要为等轴晶。激光束摆动会改变焊缝柱状晶和等轴晶在焊缝上部和中部的分布。