在奧氏體不銹鋼激光焊接中,控制焊接質(zhì)量可以從以下幾個(gè)方面入手:
1. 優(yōu)化焊接工藝參數(shù)
激光功率:激光功率直接影響焊縫的熔深和熔寬。研究表明,當(dāng)激光功率在120-140 W時(shí),熔深和熔寬較為理想。過(guò)高的功率可能導(dǎo)致焊縫過(guò)熱、變色或出現(xiàn)等離子體干擾,影響焊接質(zhì)量。
焊接速度:焊接速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致熔深不足,過(guò)慢則會(huì)使熱量過(guò)多,增加熱影響區(qū),降低焊接效率。需根據(jù)材料厚度和激光功率調(diào)整焊接速度,以確保焊縫質(zhì)量。
離焦量:離焦量會(huì)影響激光焦點(diǎn)的位置和能量分布。研究表明,離焦量為0 mm時(shí),焊接效率較高且質(zhì)量穩(wěn)定。負(fù)離焦會(huì)使熔深增加,但可能導(dǎo)致焊縫表面不平整。
光斑尺寸:光斑尺寸對(duì)熔池的形狀和尺寸有重要影響。合適的光斑半徑范圍為0.15-0.19 mm,能確保熔池寬度和深度滿足要求。
2. 嚴(yán)格控制焊接環(huán)境和材料
焊前清理:焊接前必須徹底清理坡口及兩側(cè)的油污、氧化物等雜質(zhì),以防止焊接過(guò)程中產(chǎn)生氣孔和夾雜物。
保護(hù)氣體:使用高純度氬氣(純度≥99.999%)作為保護(hù)氣體,流量控制在30 L/min左右,可有效防止焊縫氧化。在某些情況下,適當(dāng)增加保護(hù)氣體中的氧氣含量(如21%)可以改善熔池流動(dòng)性和焊縫成形,但需控制在合理范圍內(nèi)。
環(huán)境風(fēng)速:風(fēng)速過(guò)大可能卷入空氣,影響保護(hù)效果,需采取措施降低風(fēng)速或增加氣體流量。
3. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與質(zhì)量評(píng)估
光信號(hào)監(jiān)測(cè):利用激光焊接監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集焊接過(guò)程中的光信號(hào),分析光信號(hào)強(qiáng)度變化與焊接缺陷及羽輝形貌的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接質(zhì)量異常區(qū)。
超聲導(dǎo)波檢測(cè):通過(guò)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù),分析超聲信號(hào)的時(shí)間頻率特征,建立評(píng)估模型,可有效識(shí)別未熔合、熔合寬度不足和合格熔合寬度等不同焊接狀態(tài),預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率可達(dá)94.4%。
4. 焊后處理
通過(guò)以上措施,可以有效控制奧氏體不銹鋼激光焊接的質(zhì)量,確保焊接接頭的強(qiáng)度、耐腐蝕性和外觀質(zhì)量。