大功率光纤激光厚板自熔焊焊缝表面质量改善研究

在高功率光纤激光焊接厚度为12 mm的SUS 304不锈钢板的过程中，熔池无法在其自身重力、表面张力、蒸气反冲力等作用力的共同作用下保持动态平衡，熔池内液态金属流动剧烈，使得穿透焊时焊缝表面成型质量较差，容易出现飞溅、表面塌陷以及底部驼峰等焊接缺陷的问题。在确定焊接功率及正面保护种类及气流量等工艺参数的情况下，采用改变单一变量的方法，讨论了焊接速度、离焦量、背面保护气流量以及对接间隙的变化对焊缝表面质量的影响。结果表明：合理的工艺措施可有效改善焊缝质量，优化参数后的焊缝表面光滑、均匀，后续加工量小。拉伸试验表明韧性断裂发生在母材处，而且远离焊缝，最大拉伸应力为809 MPa，对应的应变为64%。