CO2激光-MAG电弧复合焊接保护气体的影响规律.pdfVIP

第 卷 第 期 焊 接 学 报 28 2 VoI. 28 No.2 年 月 2 0 0 7 2 TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION February 200 7 CO! 激光 MAG 电弧复合焊接保护气体的影响规律 高 明， 曾晓雁， 胡乾午， 严 军 （华中科技大学光电子科学与工程学院，武汉 430074 ） 摘 要：保护气体是决定 激光 （ ）电弧复合焊接工艺稳定性、 CO2 MAG metaI active gas 焊接熔深和接头质量的关键因素，但是相关的试验研究报道有限。对此，采用 He Ar 和 CO2 Ar 混合气体在 @235 钢板上进行了 CO2 激光 MAG 电弧复合焊接工艺研究。 结果表明，保护气体种类与配比对工艺和焊缝特征有明显的影响。He Ar 焊缝能够得 到更大的焊接熔深和焊缝硬度。CO2 Ar 中的CO2 在高温下分解形成氧进入熔池后改 变了表面张力系数，进而改变了熔池流动方向，导致在 CO2 !30% 后形成平整的焊缝余 高，焊缝电弧区和激光区的过渡更加平滑。当 CO2 含量 30% 后，复合焊接工艺稳定性 变差，焊缝硬度急剧降低。 关键词：激光焊接；电弧焊接；复合焊接；保护气体；焊接熔深 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） 高 明 TGII5.28 A 0253 - 360X 2007 02 - 085 - 04 0 序 言 中的作用机理，为实际工程实施时如何根据不同的 需求来选择保护气体成分和配比提供可靠依据。 同传统单热源焊接工艺相比，激光 电弧复合 焊接通过激光、电弧两热源之间的相互作用，弥补了 I 试验装置及方法 单热源焊接工艺的不足，具有焊接熔深大、加工速度 快、工件变形小、熔池搭桥能力强、可焊接高反射率 试验采用 Rofin TR050 5 kW 快轴流 CO2 激光器 ［ ］ 材料、易于集成等特点 I - 4 。近年来，该工艺已成为 和Panasonic 脉冲 MAG 焊机，通过自行研制的复合 焊接装置进行旁轴复合，具体装置如图 所示。激 焊接领域的重点研究技术之一，在汽车、石油管道、 I ［ ］ 5 - 8 光光束模式为 TEM0I ，整个光路经四块平面反射镜 船舶等领域已得到初步应用 。 众所周知，无论 CO2 激光焊接还是 MAG 焊接， 后反射聚焦镜。其中，聚焦距离 286.5 mm，光斑直 保护气体的作用都至关重要，在高功率 CO2 激光焊 径为 0.6 mm。具体试验参数为激光功率 4.5 kW， 热源间距 ，焊接速度 ，焊枪角度 ， 接中，需要保护气体来消除光致等离子体在激光入 2 mm I3.3 mm/s 60 焊丝伸出长度 II mm，激光离焦量0 mm。试验材料 射点处膨胀上升并屏蔽激光能量的现象；在 M