高功率光纤激光焊接铝合金焊缝成形特征研究

• 作者: 于艳玲 伍文丞 唐霞辉 张健 曹宇 林仕君 苏绍兴 费旺
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 平顶光束 高斯光束 焊缝形貌 焊缝成形
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 激光与光电子技术应用
• 页码范围: 322-327
• 页数: 6页
• 分类号: TG456.7
• 字数: 5209字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.004

摘要

为了探究铝合金高功率光纤激光焊接焊缝成形特征与规律,采用高斯光束与平顶光束对3mm厚5052铝合金进行激光对焊,对比分析了不同光束模式下的焊缝成形特征与激光功率、扫描速率对焊缝成形的影响.结果表明,平顶光束焊接主要为热导模式,熔池呈U型,易产生气孔、裂纹等缺陷;高斯光束焊接有4种模式,随着激光功率和扫描速率的变化,4种模式相互转化,深熔焊模式下,熔池形貌呈"丁字"型;扫描速率为20mm/s时,高斯光束有效深熔焊的下、上临界功率密度分别为8.8×105W/cm2和9.2×105W/cm2;激光功率为2.7kW时,高斯光束有效深熔焊的下、上线能量分别为77J/mm和90J/mm;在满足深熔焊所需功率密度条件下,线能量可作为激光深熔焊接的一个判据,线能量和功率密度对焊接模式与熔池形貌共同起决定性作用.