汽车高强钢板光纤激光焊_晨皓激光焊接机生产厂家

我国汽车工业对轻量化、安全、排放、成本控制及燃油经济性要求越来越高，这就驱使汽车工业采用高强钢板和--些高强度轻量化材料。北京工业大学王鹏等采用IPG YLR 6000ST2光纤激光器对宝钢生产的车用1. 5mm厚高强钢板进行焊接，并对焊接质量与缺陷进行了分析。

一、激光焊接材料及方法

试验材料为宝钢生产的高强钢板，抗拉强度为700MPa，厚度为1.5mm。试样尺寸为100mmX 50mmX 1.5mm, 50mm边对接焊，不开坡口。焊接设备采用IPG公司生产的YLR 6000- ST2激光器，最大输出功率为6kW，使用200pμm的光纤进行传输，扩束镜直径为150mm,焊接头为Precite公司生产的YW50，焦距为250mm,聚焦光斑直径为0. 33mm。

焊接前采用丙酮对焊接部位进行清洗，然后将工件固定在自制的焊接夹具上，装配间隙控制在板厚的1/10以内，保证焊缝均匀平整。焊接过程中采用Ar作为保护气和等离子体控制气。焊接中采用的工艺参数见表3. 27。

二、激光焊接工艺参数对熔深、熔宽的影响

在激光功率为1~2kW时，焊缝熔深随着功率的增大而增加，此时焊接的主要形式为热导焊接;当激光功率达到2. 2kW时，熔深突然增大，这是因为焊接的模式由热导焊接转变为深熔焊接。深熔焊接模式的特征是小孔的出现，小孔出现后材料对激光的吸收率急剧增大，熔深增加;当功率达到一定值，激光的能量过强导致蒸发金属也被电离，出现等离子体对激光的屏蔽作用，熔深反而减小。

熔宽随激光功率变化的规律与熔深相似。功率较低时，熔宽随功率的逐渐增大而慢慢变宽。当功率超过3kW之后，熔宽反而随功率的增加而减小，可能是因为等离子体对激光屏蔽作用的加强，导致到达材料表面的能量降低，熔宽变窄。

相同功率下，熔深随焊接速度的增加而减小。这是由于随着焊接速度的增加，激光热输人减小，明显地降低了激光作用到材料表面的能量，因此熔深减小。对于高强钢板来说，要增加焊接熔深，可适当增大激光功率或降低焊接速度。

三、激光焊接接头组织特征

激光焊接头的热影响区较窄，截面上表面处热影响区宽度约为0.2mm,下表面处约为0. 25mm。焊缝组织均匀细小，为低碳马氏体，含有极少量的铁素体和残余奥氏体，还有针状铁素体存在，有效提高了焊缝横向的抗拉强度，力学性能优于母材。热影响区过热粗晶区组织也为低碳马氏体，但相对尺寸比常规电弧焊接头要小。由于激光焊热输人大，冷却速度快，在焊缝和熔合区附近容易形成淬冷后的马氏体组织。热影响区细晶区发生完全重结晶，形成了细小的铁素体和马氏体组织。