论文部分内容阅读
本文针对AZ31B镁合金和Q235B低碳钢,研究了低功率YAG激光+电弧复合热源的焊接特性。1.针对AZ31B镁合金,在优化的参数条件下,利用低功率YAG激光+TIG电弧复合热源焊接能得到表面成型良好,无飞溅、咬边等缺陷的优良焊缝。在相同的焊接速度和TIG参数条件下,复合焊的熔深值达到4.82mm,约为单TIG焊熔深的4倍。通过对TIG焊以及复合焊过程中的电弧形态进行观察得知,复合焊电弧在靠近板材根部出现明显的压缩。2.通过对YAG脉冲激光的能量进行重新分配,分别研究在单激光和YAG激光+TIG电弧复合焊接镁合金中激光波形对焊缝熔深的影响。试验结果表明：在激光焊中,当单脉冲中高脉冲部分脉宽不超过0.2ms时,其熔深大于无高脉冲的焊缝熔深。在复合焊中,当单脉冲中高脉冲部分脉宽不超过0.4ms时,其熔深大于无高脉冲的焊缝熔深。3.通过调整电弧电流、激光功率等热源参数,分别研究在单MAG焊和YAG激光+MAG电弧复合焊接低碳钢中热源参数对焊接速度以及钢板倾斜角度的影响。试验结果表明：在下坡焊中,随着电弧电流和激光功率的增加,临界焊接速度和板材临界倾斜角度均增大；在单MAG和复合焊中,焊接速度和板材倾斜角度变化趋势一致。4.通过比较激光+电弧复合热源焊接和单热源焊接的试验发现：在单激光焊中,要想获得更大的熔深,在激光前端可设置的高脉冲脉宽范围为0.1-0.2ms；在复合焊中,要想获得更大的熔深,由于TIG电弧预热板材,提高了板材对激光的吸收作用,激光更容易进入到熔池内部,使得激光前端可设置的高脉冲脉宽范围更大,为0.1-0.4ms。同理,在单激光焊中,能够增加熔深带有高脉冲的激光脉宽值为3.0-3.2ms,而在复合焊中为3.0-3.4ms。在和单MAG焊保持电弧电流、电弧电压、焊丝干伸长等电弧参数一致的情况下,在激光+MAG复合焊中,由于YAG激光的加入以及激光对电弧的吸引压缩作用使得复合焊的电弧更为集中,可以获得更大的临界焊接速度以实现高速焊接,以及板材临界倾斜角度更大。