西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室，四川 成都 610031
选用6 mm厚低碳贝氏体钢板进行激光-MAG复合焊接(MAG焊，熔化极活性气体保护电弧焊)，以激光功率、焊接速度、送丝速度为试验参数，以焊缝成形系数(ψ)、激光区面积比(R)为响应指标，建立响应面分析数学模型。送丝速度对ψ和R的影响显著，激光功率与焊接速度的交互作用对ψ的影响显著，送丝速度与焊接速度的交互作用对R的影响显著。对焊缝成形进行评定，筛选出最优工艺参数：激光功率4120～4300 W，焊接速度15.3～16.3 mm/s，送丝速度12.3～13.6 m/min。经试验验证，ψ和R的模型准确度分别为95.0%和92.3%。
激光技术 激光-MAG复合焊接 低碳贝氏体钢 响应面法 成形系数 激光区面积比 中国激光
2022, 49(16): 1602018
西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 四川 成都 610031
为研究低温下高速列车用耐候钢激光-MAG复合焊接头的断裂行为,通过低温断裂韧性试验获得接头焊缝、热影响区和母材的断裂韧度Jm。采用Boltzmann函数进行拟合分析,得到各区的韧脆转变温度。结果表明:随着温度降低,接头各区域的断裂韧性呈降低的趋势,母材的低温韧性优于焊缝的低温韧性;焊缝区的韧脆转变温度约为-65.9 ℃,热影响区的韧脆转变温度约为-70.4 ℃,均高于母材(-81.9 ℃)。通过对微观组织和断口形貌的对比分析,阐明了激光-MAG复合焊接头各区域的微观断裂机理,焊缝金属较低的低温断裂韧性主要是由晶粒粗大和存在粗大的先析铁素体造成的。
激光技术 耐候钢 激光-MAG复合焊接 低温断裂韧性 微观组织
1 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室, 上海 200240
2 高新船舶与深海开发装备协同创新中心, 上海 200240
3 山东能源重装集团大族再制造有限公司, 山东 泰安 271000
4 山东能源重装集团恒图科技有限公司, 山东 泰安 271000
利用光纤激光-金属活性气体(MAG)复合焊接方法焊接了25 mm厚的27SiMn高强钢, 分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明, 接头钝边焊道焊缝和热影响区主要为马氏体; 填充焊道的焊缝主要由晶内针状铁素体、少量先共析铁素体和上贝氏体组成, 其热影响区组织以马氏体为主。焊接接头硬度分布不均匀, 钝边焊道硬度的最高值出现在焊缝; 填充焊道硬度的最高值出现在粗晶区, 母材的硬度最低。拉伸时接头均断于母材。冲击试验结果表明, 钝边焊道焊缝的冲击断口存在脆性断裂区和韧性断裂区, 填充焊道焊缝的冲击断口仅观察到韧性断裂区。
激光技术 激光-MAG复合焊接 微观组织 力学性能 中国激光
2017, 44(10): 1002001
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
对8.0 mm厚低合金高强钢采用激光-MAG复合焊接, 取5组不同比例保护气体(CO2+Ar), 研究焊接工艺特性, 对接头硬度、拉伸、弯曲、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, 保护气体对工艺特性及硬度影响较大。焊接接头拉伸强度足够, 均在母材处拉断, 拉伸断口形貌为较为粗大的韧窝。正弯断口大多为细小韧窝, 背弯断口大多为粗大韧窝和部分解理面。焊缝区冲击功低于热影响区, 保护气体比例和冲击温度对接头冲击韧性影响较大。
激光-MAG复合焊接 高强钢 保护气体 工艺特性 力学性能 laser-MAG hybrid welding high-strength steel welding technology characteristics fractography mechanical properties
