随着科技的不断进步,对不同机械工件的要求也越来越高。它不仅要求材料具有良好的强度而且要同时具备较好的耐腐蚀性、耐磨性、低温韧性等。单一材料很难同时具备多种性能,所以异种材料的焊接成为必然的发展趋势。异种材料物化性能不同,使得在采用传统焊接方法进行对焊时,很难获得无缺陷的焊缝。激光焊能量相对集中,同时异种材料物化性能对光束影响较小,这为获得优质焊缝提供了条件。本文以E36高强钢和304奥氏体不锈钢的光纤激光焊接为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线仪、显微硬度仪、拉伸试验机、电化学仪器对焊接接头的形貌、化学成分、断口形貌、金相组织、显微硬度、拉伸性能及焊缝的耐腐蚀性能进行了系统的测试和分析。主要分析了不同激光功率和焊接接速、相同线能量、以及不同激光光束偏移量三种条件下焊缝的宏观形貌、两侧热影响区的微观组织、一次微观组织、二次微观组织、化学成分、硬度、抗拉强度及焊缝的耐蚀性。E36与304不锈钢激光焊接试验的结果表明:不同焊接速度/激光功率条件下的焊缝成形良好。在304侧的熔合区位置,随着焊接速度的增加析出的δ铁素体逐渐减少。靠近304不锈钢的焊缝区为平面晶,焊缝中心和靠近E36侧焊缝区为柱状晶。随着焊接速度的增加,304不锈钢侧柱状晶逐渐增多,在焊缝中心胞状晶数量逐渐增多,E36侧焊缝没有明显变化。焊缝主要是由马氏体组织和少量碳化物组成。焊接速度对焊缝组织的影响不明显。焊缝区成分较均匀,而两侧的熔合区存在成分梯度且受焊接速度影响较大。在E36侧热影响区生成了板条马氏体、铁素体和珠光体组织。最高硬度出现在焊缝区,且随着焊接速度的增大,焊缝和E36侧的热影响区硬度明显增大。在不同的焊接速度/激光功率条件下,拉伸试样的断裂位置均在两侧的母材上。在相同线能量实验条件下,研究结果表明:焊接线能量和激光功率密度同时对焊接接头的宏观形貌起着决定性作用。焊接速度对焊接接头的晶粒形态影响较大。激光功率为1k W时,焊缝硬度较其他条件低且拉伸试样在焊缝处断裂,而其他试样均在E36基体上断裂。在激光光束偏移量改变时,研究结果表明,偏移量为-0.1mm~0.2mm时,焊缝成性良好,断裂均发生在E36母材处;偏移量为-0.3mm、0.3mm、0.4mm时,焊缝存在未熔合现象,断裂发生在焊缝处,且负偏移量时以准解理断裂为主,正偏移量时以塑性断裂为主。负偏移(或偏移量为0mm)时,焊缝主要是由马氏体和少量碳化物组成,最高硬度出现在此区域;正偏移时焊缝则主要是由奥氏体和少量δ-铁素体组成,最高硬度出现在E36侧热影响区。正偏移时焊缝耐蚀性增加,反之降低;偏移量为0.2mm焊缝抗腐蚀性能最优。总之,激光焊接E36与304不锈钢时,向304不锈钢侧偏移0.2mm时,既可以保证焊缝抗拉强度又可以提高焊接接头处的耐腐蚀性能。