高功率激光压焊坡口内材料熔化的行为及影响因素

【作者】 和岳； 武强； 邹江林； 哈纳； 肖荣诗；

【机构】 北京工业大学激光工程研究院高功率及超快激光先进制造实验室；

【摘要】 激光压焊是一种先进的激光制造技术,以焊接效率高、热输入量小、焊接强度高等优势,展现出良好的发展前景,为高强铝合金的高质高效制造提高了一种可能。为了揭示高功率激光压焊物理过程,本文利用IPG YLS-6000光纤激光和DC035 CO2激光扫描焊接预制的V型坡口,研究材料、激光波长、保护气、激光功率、扫描速度等因素对坡口内材料熔化行为的影响规律。结果表明激光压焊适用于反射率高的铝合金;坡口内的等离子体/羽辉对坡口材料的熔化具有重要影响,可采用He气控制坡口内等离子体的负面效应;当激光功率较低时,使用反射率较高的CO2激光波导效应更明显(熔化面积更大);当激光功率较大时,光纤激光熔化面积更大,这高功率时等离子体的负面效应体现更明显所致。高功率或高速压焊时,坡口内的熔化效率明显高于同等参数下的传统深熔焊接。更多还原