脉冲CO2激光焊接30CrMnSiA气孔控制及机理分析

张晓红; 张旭东; 陈武柱; 雷华东

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脉冲CO2激光焊接30CrMnSiA气孔控制及机理分析

张晓红 , 张旭东 , 陈武柱 , 雷华东

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(4): 419-422

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Citation:

脉冲CO2激光焊接30CrMnSiA气孔控制及机理分析

1.
清华大学, 机械工程系, 北京, 100084;
2.
中国工程物理研究院, 机械制造工艺研究所, 绵阳, 621900

作者简介: 张晓红(1983- ),女,硕士研究生,研究方向为激光加工技术..

通讯作者: 张晓红, cwzdme@mai.ltsinghua.edu.cn ;

中图分类号: TG456.7

Prevention and mechanical analysis of porosity formation in pulsed CO2 laser welding of 30CrMnSiA

1.
Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2.
Institute of Machinery Manufacturing Technology, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

Corresponding author: ZHANG Xiao-hong, cwzdme@mai.ltsinghua.edu.cn ;

CLC number: TG456.7

摘要: 为了研究激光深熔焊气孔的产生规律及抑制气孔的措施,采用脉冲CO2激光焊接的方法,得到了未焊透时焊缝气孔率和脉冲参数的关系。结果表明,在脉冲频率低于50Hz时,焊缝气孔随着脉冲频率的增加显著减少,当频率在50Hz~200Hz范围时,可以稳定地抑制焊缝气孔的产生。适当提高占空比有利于减少气孔数量。
- 激光技术 /
- 激光焊接 /
- 气孔 /
- 脉冲 /
- 频率 /
- 小孔不稳定性
Abstract: Porosity formation in high power laser welding,which is related to the characteristics of high power laser welding,is an important problem of welding quality.The pulsed CO2 laser welding was employed to prevent porosity in partial penetration.The experimental results reveal that the porosity ratio decrease with increasing pulse frequency when the pulse frequency is below 50Hz,and is nearly kept constant in the range of 50Hz~200Hz.Moderate increase of the duty ratio is benefit to the reduction of porosity.

[1]	LEI H D,XU B,YIN J.Study on the weldability of the quenched and tempered 30CrMnSiA with laser beam welding[J].Laser Technology,2002,26(3):225～228(in Chinese).
[2]	Chinese Mechanical Engineering Society.Welding manual:materialweling[M].Beijing:China Machine Press,1992.184(in Chinese).
[3]	MATSUNAWA A,SETO N,JONG D K et al.Dynamics of keyhole and molten pool in high power CO2 laser welding[J].Proc SPIE,2000,3888:34～45.
[4]	TSUKAMOTO S,KAWAGUCHI I,ARAKANE G et al.Keyhole be-havior in high power laser welding[J].Proc SPIE,2002,4831:251～256.
[5]	MATSUNAWA A,KATAYAMA S.Understanding physical mech-anisms in laser welding for construction of mathematical model[J].Welding in the World,2002,46:27～38.
[6]	TSUKAMOTO S,KAWAGUCHI I,ARAKANE G et al.Suppression of porosity using pulsed modulation of laser power in 20kW CO2 laser welding[A].International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics[C].Orlando Florida:Laser Institute of America,2001,section C:1702.
[7]	KAWAGUCHI I,TSUKAMOTO S,HONDA H et al.Power modulation in deep penetration laser welding-optimization of frequency and waveform to prevent the porosity[A].International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics[C].Orlando Florida:Laser Institute of America,2003,section A:1006.
[8]	CHEN L,HU L J,GONG Sh L et al.Research on CO2 laser welding procedure of Ti3AlNb intermetallic compound[J].Welding & Joining,2004,12:10～13(in Chinese).

[1]	成向阳 , 王骐 , 田兆硕 , 陆威 . 连续和脉冲CO2激光器频率稳定度的测量. 激光技术, 2003, 27(5): 484-485,489.
[2]	缪宏 , 贺强 , 张善文 , 张燕军 , 刘思幸 . 真空平板玻璃激光封接气孔控制研究. 激光技术, 2019, 43(1): 38-42. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.008
[3]	田伟 , 周惦武 , 乔小杰 , 李升 . 镁/铝异种金属激光焊气孔形成原因研究. 激光技术, 2013, 37(6): 825-828. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.027
[4]	陈根余 , 何江 , 钟沛新 , 程少祥 , 王彬 . 玻璃激光焊接气孔控制研究. 激光技术, 2021, 45(3): 286-291. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.003
[5]	叶昌庚 , 闫平 , 欧攀 , 巩马理 . 基于CO2激光的双包层光纤端帽熔接实验研究. 激光技术, 2007, 31(5): 456-458.
[6]	彭和思 , 陈兵华 , 唐景龙 , 邓时累 , 陈根余 , 陈焱 . 激光焊接工艺对K418与0Cr18Ni9焊接接头性能的影响. 激光技术, 2018, 42(2): 229-233. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.017
[7]	陈根余 , 钟沛新 , 程少祥 . 大气及真空条件下玻璃激光焊接对比. 激光技术, 2022, 46(3): 362-367. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.03.010
[8]	马志华 , 陈东高 , 李娜 , 谭兵 . 5052铝合金CO2激光-MIG复合焊接气孔特性分析. 激光技术, 2012, 36(6): 780-782. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.017
[9]	王海林 , 黄维玲 , 周卓尤 , 曹红兵 . 铝合金2007的激光焊接. 激光技术, 2003, 27(2): 103-105.
[10]	张德玲 , 曹锋光 , 韩晏生 , 王又青 . 射频CO2激光器电源激励功率与频率关系的研究. 激光技术, 2005, 29(2): 199-200.
[11]	朱玉晗 , 贺锋涛 , 彭小龙 . 基于塑料光纤的激光散斑特性研究. 激光技术, 2016, 40(1): 122-125. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.027
[12]	缪鑫 , 王琦 , 邓勇 , 张书练 . 基于温度闭环反馈的He-Ne激光器热稳频系统. 激光技术, 2022, 46(6): 755-759. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.007
[13]	高明 , 曾晓雁 , 胡乾午 . 低碳钢CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接工艺研究. 激光技术, 2006, 30(5): 498-500,506.
[14]	刘顺洪 , 柳家良 , 刘辉 , 段元威 , 权雯雯 . AZ91镁合金的YAG脉冲激光焊接. 激光技术, 2010, 34(4): 459-462,469. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.008
[15]	张大文 , 张宏 , 刘佳 , 石岩 . 铝合金连续-脉冲激光焊接工艺对比实验研究. 激光技术, 2012, 36(4): 453-458. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.006
[16]	周金鑫 , 唐霞辉 , 周毅 , 何艳艳 , 朱国富 . 粉末冶金材料激光焊接的气孔现象研究. 激光技术, 2003, 27(6): 503-505.
[17]	王晓琳 , 贺锋涛 , 贾琼瑶 , 刘佳 . 基于光纤振动的激光散斑控制. 激光技术, 2014, 38(2): 177-180. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.007
[18]	李彬 , 袁丰波 , 李福南 , 韦海英 , 张屹 . 同轴监测激光深熔焊熔池小孔的特征分析. 激光技术, 2017, 41(2): 255-259. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.022
[19]	骆红 , 胡伦骥 , 刘建华 , 胡席远 , 梁伟建 . 小孔激光焊接熔池形状的实验和模拟分析. 激光技术, 1997, 21(6): 352-354.
[20]	郑启光 , 辜建辉 , 王涛 , 王忠柯 , 陶星之 , 段爱琴 . 激光深熔焊接的熔池行为与焊接缺陷的研究. 激光技术, 2000, 24(2): 90-95.

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脉冲CO2激光焊接30CrMnSiA气孔控制及机理分析

通讯作者: 张晓红, cwzdme@mai.ltsinghua.edu.cn;

作者简介: 张晓红(1983- ),女,硕士研究生,研究方向为激光加工技术.

1. 清华大学, 机械工程系, 北京, 100084;
2. 中国工程物理研究院, 机械制造工艺研究所, 绵阳, 621900

收稿日期: 2006-06-02
录用日期: 2006-08-29
网络出版日期: 2007-08-25

关键词:

摘要: 为了研究激光深熔焊气孔的产生规律及抑制气孔的措施,采用脉冲CO2激光焊接的方法,得到了未焊透时焊缝气孔率和脉冲参数的关系。结果表明,在脉冲频率低于50Hz时,焊缝气孔随着脉冲频率的增加显著减少,当频率在50Hz~200Hz范围时,可以稳定地抑制焊缝气孔的产生。适当提高占空比有利于减少气孔数量。