【摘要】：在不同氣壓的高純N_2、Ar及N_2/Ar混合氣體保護(hù)條件下,采用光纖激光器對厚度為2mm的奧氏體304薄板進(jìn)行了焊接試驗(yàn),研究了保護(hù)氣體壓強(qiáng)、氣體類型和混合比例對焊接接頭形貌及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,保護(hù)氣體壓強(qiáng)越大,焊縫熔深就越大,但氣體壓強(qiáng)對焊縫強(qiáng)度和硬度無明顯影響。使用N_2/Ar混合氣體作為保護(hù)氣體時(shí),N_2在保護(hù)氣體中所占比例越大,焊縫的熔深就越大,而且使用不同比例的保護(hù)氣體得到的焊縫均呈"丁"字形;保護(hù)氣體類型及比例對焊縫強(qiáng)度和硬度沒有顯著影響,但焊縫的強(qiáng)度和硬度均大于母材。
【圖文】：

５４，０１１４０４（２０１７）激光與光電子學(xué)進(jìn)展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ數(shù)保護(hù)氣體時(shí)，焊件沒有被焊透，焊件的拉伸斷裂位置位于焊縫。保護(hù)氣體壓強(qiáng)與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系如圖５所示。由圖可以看出，焊件的抗拉強(qiáng)度隨著氣體壓強(qiáng)的增大而增加；使用Ｎ２作為保護(hù)氣體比使用Ａｒ的焊件抗拉強(qiáng)度大；混合氣體中Ｎ２的氣體壓強(qiáng)比例越大，焊件的抗拉強(qiáng)度越大。圖４混合氣體氣壓對焊縫熔深的影響Ｆｉｇ．４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｍｉｘｉｎｇｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｗｅｌｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈ圖５不同種類保護(hù)氣體下的氣壓對焊件抗拉強(qiáng)度的影響。（ａ）單一保護(hù)氣體；（ｂ）混合保護(hù)氣體Ｆｉｇ．５Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｅｌｄｓ．（ａ）Ｓｉｎｇｌｅｋｉｎｄｏｆｓｈｉｅｌｄｉｎｇｇａｓ；（ｂ）ｍｉｘｉｎｇｓｈｉｅｌｄｉｎｇｇａｓ比較圖３和圖５可以發(fā)現(xiàn)，焊件的抗拉強(qiáng)度與焊縫的熔深有關(guān)，焊縫熔深越大抗拉強(qiáng)度也越大。當(dāng)焊件被焊透時(shí)，試樣的拉伸斷裂位置位于母材，焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材抗拉強(qiáng)度。從圖６可以看出，母材區(qū)域由晶粒較粗大的等軸晶組成，熔合線附近母材的晶粒沒有明顯長大，不存在明顯的熱影響區(qū)。焊縫區(qū)域發(fā)生晶粒細(xì)化的晶體主要是沿垂直于熔合線的方向生長的柱狀晶［１２］。焊縫的邊緣靠近固相金屬，導(dǎo)熱率高、溫度梯度較大、結(jié)晶速度較小，因此成分過冷區(qū)較小，有利于柱狀晶的形成。柱狀晶依附于母材晶粒生長，當(dāng)晶粒最容易生長的方向與散熱最快方向一致時(shí)，晶粒沿垂直于熔合線方向向焊縫中心生長［１３］。焊縫區(qū)域較母材區(qū)域的晶粒尺寸細(xì)，根據(jù)霍爾佩奇公式可以

ｉｏｎｄｅｐｔｈ圖５不同種類保護(hù)氣體下的氣壓對焊件抗拉強(qiáng)度的影響。（ａ）單一保護(hù)氣體；（ｂ）混合保護(hù)氣體Ｆｉｇ．５Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｅｌｄｓ．（ａ）Ｓｉｎｇｌｅｋｉｎｄｏｆｓｈｉｅｌｄｉｎｇｇａｓ；（ｂ）ｍｉｘｉｎｇｓｈｉｅｌｄｉｎｇｇａｓ比較圖３和圖５可以發(fā)現(xiàn)，焊件的抗拉強(qiáng)度與焊縫的熔深有關(guān)，焊縫熔深越大抗拉強(qiáng)度也越大。當(dāng)焊件被焊透時(shí)，試樣的拉伸斷裂位置位于母材，焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材抗拉強(qiáng)度。從圖６可以看出，母材區(qū)域由晶粒較粗大的等軸晶組成，熔合線附近母材的晶粒沒有明顯長大，不存在明顯的熱影響區(qū)。焊縫區(qū)域發(fā)生晶粒細(xì)化的晶體主要是沿垂直于熔合線的方向生長的柱狀晶［１２］。焊縫的邊緣靠近固相金屬，導(dǎo)熱率高、溫度梯度較大、結(jié)晶速度較小，因此成分過冷區(qū)較小，，有利于柱狀晶的形成。柱狀晶依附于母材晶粒生長，當(dāng)晶粒最容易生長的方向與散熱最快方向一致時(shí)，晶粒沿垂直于熔合線方向向焊縫中心生長［１３］。焊縫區(qū)域較母材區(qū)域的晶粒尺寸細(xì)，根據(jù)霍爾佩奇公式可以推測出焊縫的強(qiáng)度大于母材的強(qiáng)度，這與試驗(yàn)結(jié)果相符合［１４］。圖６光纖激光焊接接頭的微觀組織Ｆｉｇ．６Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｗｅｌｄｊｏｉｎｔｂｙｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ３．３保護(hù)氣體對焊縫硬度的影響使用不同氣體壓強(qiáng)的Ｎ２作為保護(hù)氣體的焊件顯微硬度如圖７所示。從圖中可以看出，保護(hù)氣體的壓０１１４０４－５

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2575678