奧氏體不銹鋼生產(chǎn)工藝性能良好,304奧氏體不銹鋼因具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐高溫以及加工性能,焊接性能良好,廣泛應用于汽車、壓力容器、機械儀表、廚衛(wèi)設備等行業(yè)。因此,對于奧氏體不銹鋼材料的激光焊接工藝研究就顯得更加重要,下面介紹激光焊接機在焊接奧氏體不銹鋼的工藝特點。
激光焊接速度快、深度大、變形小。由于功率密度大,激光焊接過程中,在金屬材料生成小孔,激光能量通過小孔往工件的深部傳輸,而較少橫向擴散,因而在激光束一次掃描過程中,材料熔合的深度大,焊接速度快,單位時間焊合的面積大。
激光焊接機在焊接奧氏體不銹鋼的工藝特點:
(1)采用功率為500W ,最大功率密度為5.7 x105 W/cm2的YAG激光可實現(xiàn)厚度為1mm的18-8型奧氏體不銹鋼的激光焊接。單面焊接時熔深可達到0.5mm左右,因此采用雙面焊接可保證不銹鋼能焊透;
(2)焊接速度、脈沖寬度以及脈沖頻率是影響焊縫形貌的主要因素。試驗發(fā)現(xiàn),三者的最佳組合是焊接速度不高于2mm/s,脈沖寬度為3. 0ms ,脈沖頻率為9Hz;
(3)試驗前對樣品表面進行充分的打磨和拋光以保證對焊面緊密接觸,對實現(xiàn)不銹鋼板的焊接是十分有利的。焊接過程中為防止氧化,采用頂、側、底三路送氣方式比較有效。
(4)激光焊接獲取了無明顯缺陷的全熔透焊接接頭,其熱影響區(qū)較狹窄。304不銹鋼凝固初始析出相為先共析鐵素體,室溫下激光焊接接頭組織由鐵素體和奧氏體組成。
(5)通過控制變量的方法獲取了最佳工藝參數(shù)下的拉伸試樣,抗拉強度達648.33 MPa,為母材的91.67%,延伸率也高達57%。拉伸斷口形貌呈現(xiàn)純剪切型,斷裂類型為韌性斷裂,焊接接頭熱影響區(qū)的硬度值由于時效強化作用高于母材和焊縫。
(6)高斯面熱源加高斯旋轉(zhuǎn)體熱源模型良好吻合,焊縫截面形貌與實際焊縫接近,進一步驗證了組合熱源模型的可靠性,能較好地模擬304不銹鋼激光焊接過程。在移動熱源的前端位置,等溫線密集程度較大,溫度梯度較大,而移動熱源的后方,等溫線較為稀疏,溫度梯度較小。
以上就是激光焊接機在焊接奧氏體不銹鋼的工藝特點,在未來,繼續(xù)深入研究奧氏體不銹鋼激光焊接工藝,探索出更
加新穎有效的技術措施,以維護激光焊接領域的發(fā)展,為更多領域的
應用提供技術支持。
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