Q345窄間隙激光多層填絲焊接工藝試驗(yàn)研究.pdf

1、本文主要研究了激光多層填絲焊接技術(shù)，論證了其在船舶工業(yè)厚板焊接的適用性。應(yīng)用激光多層填絲焊接技術(shù)，焊接了18mm厚Q345船舶鋼板的對(duì)接焊縫。設(shè)計(jì)了窄間隙焊接坡口形式，以及適用于厚板窄間隙坡口的導(dǎo)絲裝置和導(dǎo)氣裝置，焊絲以及保護(hù)氣的穩(wěn)定送入確保了焊接過程的穩(wěn)定性。
　　為確保滿足單因素變量要求，本文在同一種窄間隙坡口尺寸內(nèi)，按工序先進(jìn)行了鈍邊激光自熔焊，之后在自熔焊的基礎(chǔ)上，逐層實(shí)施激光填絲焊。接頭焊接完成后，對(duì)比分析了焊縫成形的優(yōu)

2、劣，以及焊接工藝參數(shù)的影響機(jī)理，調(diào)整并確定了焊接工藝參數(shù)，修改設(shè)計(jì)了坡口尺寸。優(yōu)化坡口設(shè)計(jì)尺寸為:對(duì)接接頭3mm鈍邊，填絲間隙寬度為2mm，側(cè)壁傾斜角為0。優(yōu)化焊接工藝參數(shù)為:激光功率P=3kW、焊接速度V=0.3m/min、送絲速度Vs=10m/min、離焦量△f=5mm、保護(hù)氣流量Φ=15 L/min，平均每層焊縫堆高為5.07mm。
　　設(shè)計(jì)改良坡口尺寸后，焊接了18mm厚船舶鋼接頭，焊縫區(qū)組織以粒狀貝氏體和馬氏體為主;熱影

3、響區(qū)組織以板條馬氏體為主，粗晶區(qū)組織尺寸較大，細(xì)晶區(qū)組織尺寸較小，且含有少量粒狀貝氏體;兩相區(qū)組織主要為馬氏體和索氏體;與焊縫區(qū)相比，重熔區(qū)的晶粒尺寸略大，主要組織呈現(xiàn)為貝氏體和部分回火馬氏體。
　　對(duì)比焊縫硬度值，接頭鈍邊自熔焊明顯高于坡口填絲焊;而對(duì)比熱影響區(qū)硬度值，接頭填絲焊反而明顯高于自熔焊。中間層焊縫部分重熔，重熔區(qū)的焊縫組織經(jīng)歷回火過程而出現(xiàn)了二次硬化現(xiàn)象，硬度較高。拉伸接頭斷裂區(qū)均位于母材，說明接頭的強(qiáng)度較高，結(jié)合硬