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,當激光功率在120-140 W時,熔深和熔寬較為理想。過高的功率可能導(dǎo)致焊縫過熱、變色或出現(xiàn)等離子體干擾,影響焊接質(zhì)量。
焊接速度:焊接速度過快會導(dǎo)致熔深不足,過慢則會使熱量過多,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:離焦量會影響激光焦點的位置和能量分布。研究表明,離焦量為0 mm時,焊接效率較高且質(zhì)量穩(wěn)定。負離焦會使熔深增加,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),以防止焊接過程中產(chǎn)生氣孔和夾雜物。
保護氣體:使用高純度氬氣(純度≥99.999%)作為保護氣體,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,適當增加保護氣體中的氧氣含量(如21%)可以改善熔池流動性和焊縫成形,但需控制在合理范圍內(nèi)。
環(huán)境風(fēng)速:風(fēng)速過大可能卷入空氣,影響保護效果,需采取措施降低風(fēng)速或增加氣體流量。
3. 實時監(jiān)測與質(zhì)量評估
光信號監(jiān)測:利用激光焊接監(jiān)測系統(tǒng)采集焊接過程中的光信號,分析光信號強度變化與焊接缺陷及羽輝形貌的對應(yīng)關(guān)系,可實時檢測焊接質(zhì)量異常區(qū)。
超聲導(dǎo)波檢測:通過超聲導(dǎo)波檢測技術(shù),分析超聲信號的時間頻率特征,建立評估模型,可有效識別未熔合、熔合寬度不足和合格熔合寬度等不同焊接狀態(tài),預(yù)測準確率可達94.4%。
4. 焊后處理
通過以上措施,可以有效控制奧氏體不銹鋼激光焊接的質(zhì)量,確保焊接接頭的強度、耐腐蝕性和外觀質(zhì)量。