高強(qiáng)鋼厚板超窄間隙激光-電弧復(fù)合多層多道焊接工藝研究.pdf

1、目前，厚板的焊接已經(jīng)應(yīng)用于船舶、航空航天、汽車(chē)以及石油管道等工業(yè)領(lǐng)域，成為必不可少的關(guān)鍵工藝技術(shù)。本文提出的超窄間隙激光-電弧復(fù)合多道焊技術(shù)正是基于這個(gè)趨勢(shì)而發(fā)展起來(lái)的一種高效率厚板連接方法，相比較傳統(tǒng)弧焊、窄間隙焊以及電子束焊方法，具有巨大優(yōu)勢(shì)。在厚板焊接中，難點(diǎn)在于首道復(fù)合焊接過(guò)程中穩(wěn)定性的控制。因此，本課題對(duì)高強(qiáng)鋼E36厚板進(jìn)行超窄間隙激光-GMAW（熔化極氣體保護(hù)焊）復(fù)合多層多道焊工藝研究，并對(duì)焊接接頭的微觀組織成分分析和力學(xué)性

2、能測(cè)試。
　　首先簡(jiǎn)要介紹本實(shí)驗(yàn)中用到的材料特性，實(shí)驗(yàn)裝置以及焊接后對(duì)試樣的處理方法。然后在16mm厚板上加工兩種不同的坡口尺寸，研究不同坡口間隙對(duì)于焊縫成形的影響。發(fā)現(xiàn)在合理的工藝參數(shù)下，更窄的坡口間隙能夠得到良好的焊縫成形，即單邊平臺(tái)為1mm，坡口角度為4°?？紤]到30mm厚板焊接道次較多，會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力變形，因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中將單邊平臺(tái)增加到2mm。隨后，在16mm厚板優(yōu)化的坡口形式下，確定單道復(fù)合焊合理的工藝窗口：電流和焊

3、接速度是影響超窄間隙激光-電弧復(fù)合焊焊縫成形的最主要因素，光絲間距和離焦量對(duì)焊縫成形的影響不顯著，而激光功率維持在2.5kW可以改善焊縫的顯微組織，提高接頭的力學(xué)性能。最后，設(shè)計(jì)多道復(fù)合焊的焊接工藝參數(shù)，完成30mm厚板的焊接。
　　焊接完成后，制備金相試樣和拉伸試樣，觀察焊縫內(nèi)各區(qū)域的顯微組織以及檢測(cè)接頭的力學(xué)性能。復(fù)合焊焊縫中心顯微組織為鐵素體和珠光體，但是電弧區(qū)表現(xiàn)為粗大的呈帶狀分布的柱狀枝晶，而激光區(qū)為柱狀晶和等軸枝晶組成