光丝距对激光-电弧复合焊接熔池表面流动的影响

• 作者: 刘佳 张宏 李忠 白陈明 石岩
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 复合焊接 熔池流动行为 高强钢 光丝距
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 83-91
• 页数: 9页
• 分类号: TG456.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201845.1002004

摘要

在焊接过程中,熔池的流动特征与气孔、咬边等缺陷密切相关,对熔池的结晶过程以及焊缝成形也有重要影响.以低合金高强钢为研究对象,通过钻孔填埋ZrO2颗粒作为示踪粒子,利用高速相机记录匙孔位置、电弧形态及熔池的流动特征,研究了不同光丝距下激光-电弧复合焊接熔池表面的流动规律.结果表明:当光丝距为1 mm时,匙孔位置不稳定,发生了漂移现象,示踪粒子绕过电弧作用区后沿中轴线流向后方;当光丝距增加至3 mm时,匙孔位置相对稳定,但示踪粒子在流动过程中出现了典型的卡门涡街现象;随着光丝距进一步增加至5 mm时,匙孔位置稳定,但示踪粒子在流经激光与电弧中间区域时出现了停滞现象,此条件下示踪粒子的运动距离最大.通过对比三种光丝距下的焊缝截面形貌可以发现:当光丝距为1 mm时,焊缝底部存在气孔缺陷,这是光丝距过小导致匙孔不稳定而造成的工艺性气孔;当光丝距为5 mm时,两热源间距过大,导致两热源的耦合效率下降,熔深显著减小;当光丝距为3 mm时,焊缝无缺陷,且熔深最大.