哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150001
在对16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢采用激光-熔化极活性气体保护焊（MAG）复合多层焊技术实现可靠连接的基础上，对焊缝和母材的硬度、拉伸、冲击性能进行分析，并从断口特征方面对其断裂原因和机制进行研究。结果表明，焊缝抗拉强度达到817 MPa，比母材高13%，其断口韧窝相对细小均匀，而母材断口的粗大韧窝明显多于焊缝，表明焊缝强度高，母材韧性好。冲击试验中随着温度降低，母材冲击功保持稳定，而焊接接头冲击功逐渐减小，-40 ℃左右发生延脆性转变。焊缝断口主要存在韧性断裂区和脆性断裂区，而母材只存在韧性断裂区。
激光技术 低合金高强钢 激光-MAG复合 多层焊 力学性能 中国激光
2011, 38(10): 1003005
哈尔滨工业大学 现代焊接生产技术国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
采用双光束激光辅助热丝工艺实现了16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢的可靠连接,接头强度高于母材。在此基础上,重点研究了激光焊缝原始组织、激光二次重熔、经历热处理后的焊缝不同区域的组织变化规律。结果表明,双光束激光填丝焊的焊缝组织主要为贝氏体和针状铁素体,经历重熔与热处理后的焊缝组织发生明显细化,且经过热处理后的组织具有类似母材热影响区的分布规律,变化明显,主要为贝氏体正火组织和回火组织,且内层焊缝中的针状铁素体含量明显多于末层焊缝。同时在焊缝中存在大量的相互平行且紧密排列的铁素体束,有利于提高焊缝强韧性。
激光技术 高强钢 双光束 激光填丝 多层焊 微观组织
哈尔滨工业大学 现代焊接生产技术国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
针对12 mm厚超低碳贝氏体(ULCB)钢,采用中小功率CO2激光与气体金属电弧(GMA)复合进行了多层焊接试验。试验结果表明,采用3层焊接,且每层热输入均匀变化时即可获得良好的焊缝成形。焊接过程中,打底焊时激光焦点要严格控制在焊缝坡口钝边金属之内,填充层对激光焦点位置的要求并不严格;为了充分发挥激光的作用,应采用较高的送丝速度。此外,焊缝的拉伸力学性能测试结果表明,超低碳贝氏体钢激光-GMA电弧复合焊接接头的抗拉强度可达到母材的95％以上,甚至部分焊缝超过母材,其平均抗拉强度达到829.5 MPa。当试样断于焊缝时,焊接缺陷是造成焊缝强度下降的主要原因。
激光技术 激光焊接 超低碳贝氏体钢 多层焊 焊缝成形 力学性能
哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
以16 mm厚低合金高强钢11CrNi3MnMoV为实验材料, 研究了不同能量输入模式下厚板激光填丝多层焊的焊接工艺特性。设计了窄间隙坡口形式, 实现了双光束激光填丝的单道多层焊。通过对比单、双光束填丝焊的焊缝成形特征, 确定气孔、未熔合为高强钢厚板激光多层焊的主要缺陷, 双光束可有效提高焊接稳定性、降低焊缝气孔, 同时明显提高焊丝对中性能; 辅助层间保温与热丝技术可有效解决未熔合与层间束腰过小问题。双光束热丝焊的接头抗拉强度可达母材97％以上, 为填丝多层焊的优选工艺。焊缝断口呈现为韧窝型剪切断裂。
激光技术 激光多层焊 厚板高强钢 双光束 窄间隙 热丝
