一、激光功率對(duì)焊縫成形及背部飛濺的影響

究激光功率對(duì)焊縫成形的影響規(guī)矩。焊接工藝參數(shù)為：電弧電流?I=130 A，熱源距離?Dh=2 mm，焦斑距離?Df=0.4 mm（經(jīng)過激光打標(biāo)丈量獲得），?焊接速度?V＝3 m/min。本章未注明焊接工藝參數(shù)詳見?2.3.1?節(jié)工藝實(shí)驗(yàn)辦法。

單激光功率?P?由?400 W?逐步增大至?900 W，不同激光功率條件下的焊縫形

貌與背部飛濺狀況如表?3-1?所示。

⑴?可認(rèn)為復(fù)合焊接過程中電弧熱源對(duì)焊縫熔深所發(fā)生的直接效果較小，而

激光功率是影響焊縫熔深的關(guān)鍵因素；

⑵?跟著激光功率的添加，焊接熱輸入量添加，激光小孔的穿透才能也隨之增強(qiáng)，更多的激光能量經(jīng)過激光小孔進(jìn)入熔池內(nèi)部，然后直接導(dǎo)致焊縫熔深的逐步添加。

圖?3-1(a)所示為雙光束激光對(duì)接焊接焊縫，該參數(shù)下無電弧熱源參加，其焊縫描畫標(biāo)明依托雙光束激光可獲得徹底熔透焊縫；圖?3-1(b)所示為較小激光功率

（P=400 W）下的雙光束激光-TIG?復(fù)合對(duì)接焊接焊縫，可知焊縫上部的出色成形，但焊縫熔深較小，焊縫未徹底熔透；圖?3-1(c)所示為激光功率（P=500 W）下的雙光束激光-TIG?復(fù)合對(duì)接焊接焊縫，焊縫成形出色，徹底熔透。

上述三組實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下的焊縫描畫可充沛闡明激光功率是影響焊縫熔深的關(guān)鍵因素，但電弧電流對(duì)焊縫熔深的直接效果較小：由圖?3-1(a)可知，當(dāng)激光功率抵達(dá)?500 W?時(shí)，即可完結(jié)焊縫的徹底熔透；但激光功率較?。≒=400 W）時(shí)，即便添加電弧熱源，仍無法完結(jié)焊縫的徹底熔透，如圖?3-1(b)所示。

比照不同激光功率條件下的背部飛濺狀況。當(dāng)激光功率在?500 ~550W?時(shí)，背部飛濺接受板未出現(xiàn)飛濺顆粒與激光燒蝕痕跡；當(dāng)激光功率抵達(dá)?600 W?時(shí)，初步出現(xiàn)背部飛濺缺點(diǎn)。當(dāng)激光功率由?600?增大到800W?時(shí)，背部飛濺跟著激光功率的添加而益發(fā)嚴(yán)峻。當(dāng)激光功率抵達(dá)?900 W時(shí)，該激光功率下的激光能量現(xiàn)已足以穿透熔池對(duì)背部飛濺接受板發(fā)生極為嚴(yán)峻的燒蝕。經(jīng)過上述實(shí)驗(yàn)效果剖析背部飛濺發(fā)生原因：可認(rèn)為激光穿透行為是引起背部飛濺的首要原因。

為驗(yàn)證上述觀念，本節(jié)選取相同激光功率參數(shù)下的雙光束激光對(duì)接焊接實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照組，對(duì)雙光束激光對(duì)接焊接與雙光束激光-TIG?復(fù)合對(duì)接焊接的背部飛濺狀況進(jìn)行比照剖析。

實(shí)驗(yàn)效果如表?3-2?所示，可知相同激光功率參數(shù)下，雙光束激光對(duì)接焊接與

雙光束激光-TIG?復(fù)合對(duì)接焊接的背部飛濺狀況相似：激光功率為?500 W?時(shí)，兩種焊接工藝下均無背部飛濺發(fā)生；傍邊激光功率抵達(dá)?600 W?時(shí)，均存在較為顯著的的背部飛濺狀況。上述比照效果即可有用闡明激光穿透行為是引起背部飛濺的首要原因。

激光功率對(duì)焊縫成形的影響規(guī)矩，為直觀有用地反映焊縫成形效?果，工藝實(shí)驗(yàn)均選用焊縫熔寬以及焊縫背部凸起狀況作為焊縫成形的表征手法。焊縫熔寬及背部凸起隨激光功率的改動(dòng)別離如圖?3-2?所示。

跟著激光功率的添加，焊縫外表熔寬基本堅(jiān)持不變，這是因?yàn)樵陔p光束激光-TIG?電弧復(fù)合焊接過程中，當(dāng)電弧電流?I=130A?時(shí)，電弧熱源的效果規(guī)劃遠(yuǎn)大于雙光束激光，其對(duì)基體的熔化行為主導(dǎo)了焊縫上部熔寬的構(gòu)成，故而激光功率的添加對(duì)焊縫上部熔寬改動(dòng)的影響效果不顯著。該結(jié)論可經(jīng)過?3.1.2?節(jié)電弧電流試?驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

二、電弧電流對(duì)焊縫成形及背部飛濺的影響

電弧電流對(duì)焊縫成形及背部飛濺的影響，故需選取在?3.1?中能發(fā)生背部飛濺的單激光功率參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選取單激光功率?P=600 W。選定其他焊接工藝參數(shù)為：熱源距離?Dh=2mm，焦斑距離?Df=0（經(jīng)過激光打標(biāo)丈量獲得），焊接速度?V＝3 m/min，電弧電流?I?由?50 A?增大至?190 A。

不同電弧電流條件下的焊縫描畫與背部飛濺狀況如表?3-3?所示。電弧電流與

焊縫成形的聯(lián)絡(luò)如圖?3-3?所示。

首要剖析電弧電流對(duì)焊縫外表成形的影響。焊縫外表熔寬與電弧電流之間的聯(lián)絡(luò)如圖?3-3(a)所示。結(jié)合表焊縫截面描畫和圖?3-3(a)可知，焊縫外表熔寬跟著電弧電流的添加而逐步增大添加。這進(jìn)一步驗(yàn)證了?3.1?節(jié)激光功率實(shí)驗(yàn)中的論：激光功率對(duì)焊縫外表熔寬影響效果不顯著；電弧電流主導(dǎo)了焊縫上部熔寬的構(gòu)成，是引起焊縫外表熔寬改動(dòng)的首要原因。

由圖?3-3?及表?3-3?焊縫描畫可知，當(dāng)電弧電流在?50 ~90A?規(guī)劃內(nèi)改動(dòng)時(shí)，背

部熔寬未出現(xiàn)顯著改動(dòng)，但背部成形較差，均存在洼陷缺點(diǎn)，且洼陷深度規(guī)范基

本堅(jiān)持不變，這是因?yàn)樵谠撾娀‰娏饕?guī)劃內(nèi)，電弧能量輸入較小，一同激光與電

弧熱源間的相互效果也較弱，使得電弧能量不足以抵達(dá)焊縫背部對(duì)焊縫背部成形

發(fā)生影響，這時(shí)對(duì)背部成形起首要效果的是激光能量，故而焊縫背部描畫為雙光

束激光穿透行為發(fā)生的穿插式焊縫描畫，且背部熔寬等規(guī)范不變。

當(dāng)電弧電流添加到?110 A?時(shí)，焊縫背部穿插式描畫消失，背部洼陷缺點(diǎn)消失。

這是因?yàn)楫?dāng)電弧電流添加到?110 A?時(shí)，電弧能量添加的一同激光與電弧的相互效果效果也顯著增強(qiáng)，這使得電弧能量足以對(duì)焊縫背部發(fā)生影響。電弧熱輸入量的添加，可添加熔池體量，然后有用整形熔池，克制背部洼陷缺點(diǎn)，使得焊縫背部成形得到改進(jìn)。

當(dāng)電弧電流由?110 A?添加到?190 A?時(shí)，焊縫背部熔寬與背部凸起均隨電弧電

流的添加而添加。這是因?yàn)楦娀∧芰康奶砑?，?fù)合熱源熱輸入也隨之變大，

可使得更多的焊接能量經(jīng)過熔池活動(dòng)進(jìn)入熔池下部，致使焊縫背部熔寬變大，背

部凸起和飛濺傾向添加。

經(jīng)過剖析表?3-3?焊縫描畫可知，跟著電弧電流的添加，焊縫面積逐步增大。

實(shí)驗(yàn)效果標(biāo)明，電弧熱源的參加，可有用添加熔池體量，增大金屬熔化區(qū)域，從

而可使得更多的熔化金屬填充對(duì)接空地，然后有用改進(jìn)焊縫成形。

畢竟剖析電弧電流對(duì)背部飛濺的影響。由表?3-3?背部飛濺狀況可知，跟著電

弧電流的添加，背部飛濺出現(xiàn)先減少后添加的趨勢(shì)，背部飛濺在?I=110 A?時(shí)最少。

結(jié)合焊縫描畫剖析上述現(xiàn)象發(fā)生的原因：

⑴?當(dāng)電弧電流較小時(shí)（50 A~90 A），對(duì)背部成形起首要效果的是激光能量，在本實(shí)驗(yàn)激光功率參數(shù)（P=600 W）下，激光能量足以徹底穿透焊縫，然后引起較大背部飛濺。

⑵?跟著電弧電流添加，激光與電弧的相互效果效果逐步增強(qiáng)，跟著電弧電

流添加，橋接熔池規(guī)劃添加，其對(duì)激光能量具有必定的阻撓效果，然后必定程度

上減少了背部飛濺的發(fā)生，在電弧電流抵達(dá)?110 A?時(shí)，電弧電流對(duì)激光能量的阻撓效果抵達(dá)最佳，此時(shí)背部飛濺最少。

⑶?當(dāng)電弧電流在?130 A~190 A?之間改動(dòng)時(shí)，電弧能量添加，激光與電弧之間的復(fù)合效果愈加顯著，激光與電弧效果區(qū)域愈加集中，一同，復(fù)合熱源的熱輸入較大，熔池的活動(dòng)行為必定加重，然后構(gòu)成背部飛濺的添加。