利用5 kW碟片激光器对1.1 mm厚的先进高强钢进行对接填丝焊,采用正交试验设计激光工艺参数,并借助万能力学试验机、显微硬度仪、光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的拉伸强度、显微硬度、表面与截面组织进行分析,研究激光工艺参数对焊接接头力学性能及组织的影响。结果表明,在试验参数范围内,激光功率与焊接速度是影响接头性能最重要的参数。在合理的工艺参数下,即线能量大于阈值时,可以获得均匀、连续以及表面光滑的焊缝形貌,抗拉强度为母材的90%以上。接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,熔合区组织主要由板条马氏体和先共析铁素体组成,热影响区组织因回火马氏体的大量出现而发生软化,从而影响接头拉伸性能。

利用CO2激光对汽车车身用1.5 mm厚高强度双面镀锌钢进行了大量的焊接实验,对焊缝组织进行了显微组织分析和相关的机械性能实验。从理论上推导了在一定焊接工艺条件下,稳定深熔焊接的下临界功率与焊接速度及焦点位置的关系。在同轴和侧吹保护气体的条件下,通过工艺参数优化,激光深熔焊接可以有效地避免高强度镀锌钢热影响区(HAZ) 的软化现象以及焊缝气孔的有效控制。锌不稳定的急剧气化,使热影响区扩大和焊接稳定性降低,聚焦镜的保护难度加大,采取了有效措施加以控制。实验结果表明,用氮气作为保护气体,在激光功率1300 W,焊接速度0.8～1.1 m/min,焦点位置在工件表面下0.4 mm处时,得到了满意的焊接质量。焊缝的硬度接近母材硬度的2倍。