不锈钢薄板光纤激光焊接的组织与性能.pdf

不锈钢薄板光纤激光焊接的组织与性能 王少华1，郭 亮1，庞振华2，李胜3，张庆茂1 (1．华南师范大学激光加工技术实验室． 广东广州 510006；2．广州市光机电技术研究院． 广东广州 510631； 3．东莞理工学院机械工程学院． 广东东莞 523808) 【——啊两孵一 臣 Y嘲歹 o．2mm厚304不锈钢片的对接焊。在氩气保护下，优化后q-_艺参数为激光功 蠹，摘要：采用GSI翻JK一200FL型连续光纤激光器实现r ≯ 、 ≥‘ 状品和中心部位细小的等轴晶组成。经硬度测试和弯折测试．表明焊缝处的硬度和强度均达到甚至超过母材。 i 7 关键词：光纤激光；焊接；超薄不锈钢；焊缝品质 ，． 镯 01删2_02 中图分类黾TN249 文献标识硪A 文主编号“啡9492‘201D 么．。 j ．。{幽翻■田 1引言 台上进行焊接。激光焊设备为GSI的JK一200FL型连续光 在发达国家．超薄不锈钢薄壁板材(壁厚小于 纤激光器，在预实验的基础上，进行焊接时的T艺参数 0．3mm)在牛物制药、医疗器械、微电子、精密仪器制造、 如表l。 核工业、航空航天等领域得到了广泛应用。由于材料厚度 表1 优化的的工艺参数 太薄，超薄不锈钢材料的精密连接便成为较难解决的问 题。目前采用不锈钢焊接技术的研究主要集中在电阻焊、 高能束焊、搅拌摩擦焊等焊接方法上。由于电阻焊(主要 有点焊和缝焊)一般为搭接接头。在很多情况下会影响器 件的使用和外观：钨极氩弧焊虽然是焊接不锈钢的合适方 由于焊接试件非常薄．用线切割方法在焊接区域截取 法，但对于超薄不锈钢片也无能为力itl；受到焊接丁艺和 焊缝横断面．用金相试样镶嵌机镶嵌后做成标准试样。用 搅拌头的限制。搅拌摩擦焊(FSW)还不能进行超薄不锈 钢片的焊接。 精磨。经过抛光机抛光后，用超声波清洁机清洗试样，然 光纤激光焊接具有功率密度高、光束质量优良、能量 后利用王水溶液(溶液配比为HCI：HNOF3：1)腐蚀试样， 集中、小巧灵活等优点。而且激光柬聚焦后可获得很小的 直到组织显现为止。试样腐蚀完立刻用清水冲洗十净，再 光斑，能精密定位．这些特点使得光纤激光焊接比其它焊 用吹风机吹干．之后用金相显微镜在lOOx和400x下观察。 接方法更适合于小尺寸工件的焊接。对于超薄片状材料的 采用HV—1000显微硬度计进行硬度测试．根据材料 激光焊接。特别是对接焊，由于材料本身很薄，表面少量 的特性选用的压头载荷为1．96N，从焊缝中心向基体每隔 汽化都会使焊点成孔。甚至形成烧穿，因此在保证焊透的 0．2ram取一个测试点。 情况下获得一条连续的、无烧穿的、平整的焊