不銹鋼板激光焊接變形的研究.pdf

1、本文采用Nd(∶)YAG脈沖激光器焊接不同厚度的不銹鋼板，研究了焊接電流、脈沖寬度和激光頻率對(duì)焊接變形、抗拉強(qiáng)度和焊縫形貌的影響，通過正交試驗(yàn)對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，最后通過有限元Ansys軟件對(duì)焊接過程的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、角變形進(jìn)行模擬計(jì)算。
　　 激光焊接試驗(yàn)表明，在其他參數(shù)不變的條件下，隨著焊接電流（亦即激光功率）的增大，焊接變形增大;脈沖寬度因影響著激光焊接的熱輸入量使其存在一個(gè)最佳值使焊接變形最小;激光頻率也存在最佳值

2、使焊接變形最小，其原因是該參數(shù)影響著焊縫搭接率和單位時(shí)間內(nèi)的熱輸入量。
　　 利用正交試驗(yàn)的極差分析對(duì)不同厚度的不銹鋼板試樣焊接變形進(jìn)行分析可得:焊接電流是影響激光焊接變形的最主要因素，其次是脈沖寬度，最后是激光頻率;在保證焊縫強(qiáng)度的前提下以減小焊接變形為目標(biāo)確定了0.5 mm、0.8mm和1mm不銹鋼板的激光焊接最佳工藝參數(shù)，即0.5 mm、0.8 mm、1 mm不銹鋼板激光焊接最優(yōu)工藝參數(shù){I，τ，f}分別為{85A，7 m

3、s，3.5 Hz}、{124A，8 ms，3.5 Hz}、{160A，11 ms，3.5 Hz}。
　　 有限元Ansys軟件模擬計(jì)算可得，激光焊接不銹鋼板的瞬時(shí)溫度場(chǎng)比較穩(wěn)定，焊接熱源中心溫度最高，遠(yuǎn)離焊縫中心處溫度逐漸降低，等溫線近似呈橢圓形，焊接熱源前面的等溫線密集，溫度梯度較大，在焊接熱源后面的等溫線稀疏，溫度梯度較小;焊接過程中熱源作用中心處的金屬受熱熔化，熔化金屬體積的膨脹受到遠(yuǎn)離焊接熱源周圍的溫度較低的金屬拘束作用