隨著激光技術(shù)和光學(xué)器件的發(fā)展,可用于焊接的激光功率越來越高,這使激光焊接的單道熔透能力得到明顯提升,在大厚度構(gòu)件的加工制造中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。然而在通過增加功率的方法獲得更大的激光焊接熔深時,常常會產(chǎn)生飛濺、咬邊、氣孔和背部焊瘤等缺陷,導(dǎo)致焊接工藝窗口狹窄,難以獲得滿意的焊縫成形。如何在增加激光焊接熔深的情況下而不犧牲焊接質(zhì)量是推進高功率激光焊接應(yīng)用需要解決的首要難題。低真空或減壓激光焊接技術(shù)是目前最有效提高激光焊接熔深并同時增加激光焊接質(zhì)量的方法。本文針對我國在航空航天、武器裝備等重要領(lǐng)域?qū)?yōu)質(zhì)高效的高功率激光焊接技術(shù)的迫切需求,開展關(guān)于低真空激光焊接特性及其相關(guān)熱物理過程機制問題的研究。首先,研究了低真空激光焊接的焊縫成形特性,具體包括:環(huán)境壓力對焊縫成形和氣孔缺陷的影響規(guī)律、大氣環(huán)境和低真空環(huán)境下10 mm厚高強鋼全熔透焊接的工藝窗口對比和20 mm厚高強鋼低真空激光單道全熔透焊接。研究發(fā)現(xiàn):環(huán)境壓力對于激光焊接成形具有顯著影響,在低真空環(huán)境下可以獲得大氣環(huán)境壓力下大約兩倍的熔深。存在大約為1 k Pa的臨界環(huán)境壓力,低于該臨界值激光焊接焊縫成形幾乎不再受環(huán)境壓力降低的影響。三維X...

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

圖1-1真空激光焊接技術(shù)的主要研究機構(gòu)Fig.1-1Researchinstitutionsoflaserweldingundervacuum實現(xiàn)真空環(huán)境下激光焊接的方式主要有兩種

圖1-2真空激光焊接設(shè)備原型機[46,55,56]

圖1-3商業(yè)化真空激光焊接系統(tǒng)[57,58]

圖1-4不同焊接速度下環(huán)境壓力對激光304不銹鋼焊接熔深的影響[59]

本文編號：3886067