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30CrMnSiA钢是一种典型的Cr-Mn-Si系中碳调质钢,是航空工业和国防工业中的重要材料,在激光焊接过程中容易形成气孔,对30CrMnSiA钢产品焊接接头的力学性能带来不利影响,进而影响产品的可靠性。因此,对30CrMnSiA钢激光焊接气孔形成的机理进行深入分析,并探索控制气孔产生的技术途径,具有重要的理论意义和工程实际应用价值。本文针对30CrMnSiA钢激光焊接的气孔问题进行研究,深入分析了焊接过程中气孔形成的原因,探明了焊接工艺参数对气孔率的影响规律,掌握了控制气孔产生的方法,保证了焊接接头的力学性能。通过进行脉冲焊接工艺参数试验,并对焊缝进行金相组织分析和能谱测试,研究了30CrMnSiA钢激光焊接气孔形成的机理。结果表明:30CrMnSiA钢激光焊接过程中,由于激光深熔焊的小孔效应,小孔的不稳定会引起熔池中气泡的产生,特别是与小孔波动不匹配的参数将导致更严重的气孔倾向。形成的气孔多为CO型气孔,并且多出现在焊缝的根部,检测到气孔壁上C浓度显著增加,是因为CO气孔附近区域的液体在凝固过程中发生合金元素的偏析,这更有增大了焊接气孔倾向。利用Marc软件对激光焊接温度场进行模拟,通过实测热循环曲线和金相分析验证了模拟结果的适用性。比较了不同焊接功率和焊接速度条件下的熔池形状和凝固时间,进而分析其对气孔的影响。模拟结果表明:焊接功率越大,深宽比也越大;焊接速度越快,熔池凝固时间就越短,气泡越不易逸出,更容易形成气孔。用正交试验分析法进行焊接工艺参数对气孔率和熔深影响的分析研究,得到了较为匹配的焊接工艺参数组合:脉冲频率88Hz,焊接功率1170W,焊接速度400mm/min,占空比50%,入焦0.5mm。该参数组合有效地控制了气孔的产生。本研究较好地掌握了30CrMnSiA钢激光焊接气孔形成的机理和控制方法,为今后类似产品的批生产提供了有价值的参考依据,具有重要的指导意义。