1、本課題利用Nd:YAG固體激光器焊接高強(qiáng)度雙相鋼DP1000鋼板,主要研究激光焊接對(duì)接鋼板的工藝過(guò)程和焊接接頭的組織特征及其力學(xué)性能,并對(duì)激光焊接過(guò)程的等離子體光譜診斷進(jìn)行分析。
　　在激光焊工藝試驗(yàn)過(guò)程中,采用先堆焊后對(duì)接焊的方法進(jìn)行。通過(guò)大量的激光工藝試驗(yàn)得到,激光器功率為1700W,焊接速度范圍為6~10mm/s,離焦量為-1mm,保護(hù)氣流量為20L/min,能夠獲得成形良好對(duì)接焊縫。另外,試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)激光功率為1500

2、W時(shí),激光焊接模式主要是熱導(dǎo)焊;而當(dāng)激光功率為1700W時(shí),激光焊接模式是小孔深熔焊。
　　通過(guò)對(duì)焊接接頭的微觀組織觀察分析,發(fā)現(xiàn)焊接接頭的熔合區(qū)組織以粗大的板條馬氏體為主,還有少量的上貝氏體、殘余奧氏體和先共析鐵素體組織。焊接接頭的熱影響區(qū)距離熔合區(qū)從近到遠(yuǎn),依次分為過(guò)熱區(qū)、部分相變區(qū)和回火區(qū),過(guò)熱區(qū)組織是板條馬氏體,部分相變區(qū)和回火區(qū)組織以回火馬氏體和鐵素體為主,而這種組織特征是焊接接頭出現(xiàn)軟化現(xiàn)象的主要原因。硬度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),焊

3、接接頭的熱影響區(qū)存在軟化的區(qū)域。單向拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明,焊接接頭的縱向拉伸件力學(xué)性能優(yōu)于橫向拉伸件。在單向拉伸過(guò)程中,焊接接頭橫向拉伸件的塑性變形幾乎都集中熱影響區(qū),最后的斷裂也發(fā)生在熱影響區(qū)。對(duì)斷口掃描發(fā)現(xiàn),斷口微觀形貌有韌窩和顆粒物析出,所有拉伸件的斷裂均是韌性斷裂,斷裂機(jī)理是微孔聚集型。
　　在激光焊過(guò)程的等離子體光譜診斷分析中發(fā)現(xiàn),激光輸出功率保持不變,改變焊接速度,激光等離子體輻射光譜的強(qiáng)度和等離子體電子溫度沒(méi)有明顯的變化