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1、G0激光深熔焊接深的池行为熔焊与缺接陷研G0G0郑启 光辜建 辉 王 辉涛忠 柯陶星G0（华中理工大学激光技术国家重点实验室，武室G04330G0刚之段爱G0刚高能束流动理光技术力防光家重点实验刚究摘要 科分析学激了深熔焊接的小孔机接制大数模型 。研析熔焊深究接池稳定性与金属蒸气接压关系与金属蒸气性及等离子接压关型 体家。研析学激熔焊理着艺制G0参包学激数括式、功式率聚焦条式熔焊件速度和辅助蒸刚吹熔焊深究对行接为影室响最室后。研析深究对行性熔还缝组织结度构缺G0陷蒸小式如裂及刚接压关型：关键要 学激了深熔焊 深究池稳定 与金属蒸纹反气 蒸小G0InvestigstaI aI OvmstIi l
2、aam pvbgntah gIr rvdvfse ad mgevh cvmrtIiG0Zhe7 gG7iue7室aiGGueZiG室Jue7 WuT室Jue7 G0ZTe7Oh室WuT kGe7XZGG07NatiONn 1NlibNaibr iy 1Nfsb esTcOini1r室gue室SwcNO室G04330G0刚Ziue DGAGeG0gt 1c uOsb1r EsN B mbiTsfft O1 1NlibNaibr iy 7NatiONn PsysOfs刚Wpeshgfs冲DO actf INIsb室N BNacsBNatTNn Bipsn iy dsrcins BsTcNOtf B
3、iy nNfsb pssI ksnpt O1 cNf lssONONnrwsp Z Ss fawptsp acs bsnNatiOf ct I iy acs faNltntar iy ksnp Iiin ktac BsaNnntT .NIib Ibsffwbs NOp acs bsvnNatiOf ct I iy BsaNnntT .NIib ktac InNf BN Z ecs syysTa iy nNfsb ksnp INbN BsasbfG0t OTnwpt O1 nNfsb Bips室nNfsbIiksb室yiTwft O1 TiOptatiO室ksnpt O1 fIssp NOp N
4、fftfaNOa 1Nf saT Z刚iO ksnp Iiin lscN.tib cN.s lssO t O.sfatv1Nasp t O psaNtn Z -t ONnnr室ks Nnfi cN.s NONnrwsp acs ksnp Iiin lscN.tib bsnNasp ksnp fabwTawbs NOp psysTafG0fwTc Nf TbNTd NOp Iibiftar saT Z刚ZAvK cahre冲nNfsb pssI IsOsabNatiO ksnp faNltntar iy Bsna Iiin BsaNn .NIib bsTitn IbsffwbsIibiftar词
5、 引学激了深熔焊接：本质持行的小征效型 应刚、功当速学激能密入射与金到表面室时材料被件动迅室热由迅于传G0作室时材用将产深生式属化型 陷发时材属化件速果足刚室学激能用够与金华在打出一的小室够的小个室与金属蒸纹反气内性力液态气内式到表静内张之接G0作接流液间平用衡维的小接持够存F型 的小个接属蒸气内科】度布压接蒸子流内大系等生G0作用为影射的小接有形型 够学激了深熔焊华室热由持够的小室学激能高了密射时材个状室料深生接力液与金部环够的小接绕周室学激吹时材接迅围密榆主要够的小是壁接力生上表壁室界体学激能接随流室的小移前接与金料深生式沿生室汽够的小最状室力液与金家而新凝室汽有固熔还型 热由的小成附接近
6、工很速温速室梯的小绕周接与金深子将产近工接到表静内温速室使其效接与金属蒸纹反气内梯的小移前将产相强接部束型 烈F图打学激了深熔焊深究接束流示情室深究个接迅G0刚高能束流动理光技术力防光家重点实验况与基辅型资1G0第 资1卷1333期G0年学 激 光 技1 2uuA euRg7 C1 COGYin Z1G0室7iZ12Ibtn室1333G0传榆和液体流动可以显著地影响熔池的凡何形状、温度温状梯局部区池域冷却速榆率凝固结构，动并导响致池深流状波气状响熔孔不足等缺陷 。采用实验方法很难确定焊接过程池、温中分状域冷却温榆响熔体流池何布陷 态因构。采此数验方确学中量析激致响定焊接过程池光液、温中分榆体流
7、形布具引起了人池们广泛注陷G0Fig. 1TheppolopfplowahsrhheehdhnswnFpd fhorFdi意许数多者根析激致响定程池据气小机构制析激定焊池、温对状和液体流场据气何形榆及尺寸进起行计陷 算例tfFlnS-pp榆khshnP足了。采如均匀介程池质线源模型源来据气拟池内传热构入求内G0并验过解行计而起析激定焊程池、温对出j构2陷3pfrhd足了而起热提析激池射G0导韧吸源模构收确假学能接G0并小机G0通递据气给构能接求内G0并验过构壁得到一个最池大理响致出D陷4wMZLrhs足了。采论有限中方差发起到一展三维布析激致响定焊池此稳源模构者根G0内大理动壁得据气池何值接过
8、出m陷tpdnF足了。采成三论有二元质非源模寸进起性铝合析激致响定焊G0传接过池展三行计构壁得起析激定焊池展三、温对出5陷6ohLhda金是到一第据气从压力平衡温角研起维布究池据气池何布构下由从压金据气致温池于此构据气函半径将致温解随变出K陷7drshda足了化更光液著中量起据气何形加据气拟从压与之池间关出A陷3pfrhd足关系著中量起致解统池据气拟池假学榆从压力平构窄建起到一据气拟和液榆立波体流池能采源模构，蒸认据气拟池从压为主金下要表面压张确池构据气池何形榆函半为主金下凝决榆相决池假学力平张确池出8陷汽本程为主金角研析激致响定焊程池响熔进认构，文着角研析激重工艺此参（包析激括速状功聚焦条状
9、源件场式辅助波吹制定焊响熔进认池地影构）尤金角研响熔进认加定焊等缺参例波气吹池间关陷.G0激光深熔焊接中深的池行.9.深的为稳定性与金属蒸气压及等离子中体关G0Fig j 1Th Lhnwo h.wepswnFpd shvpFo eshaaZshpdhcTpoh fwoo最学角研了其页理中量起析激要表着响讨内G0并析激定焊或现构象根依汽池基机验过构控即连验过状流学验过榆假学验过构。采此稳验方行计壁得起响熔拟和布合续池体流何布榆、温中分出.yG0.j陷制析激致响定焊加析激着响榆内G0并定焊孔属池金构同括速高温密采究池作材立差接过径料响变合续要表在产生反从压陷 下由析激冲光论同束模池括速高温中分构
10、合续和表斯池生反从压径光论程上最心边据池从压中分陷 例缘jG0所构下由生反从压示激沿程上斑心边部区往逐渐降构从压限径低驱响变合续下激冲程上部区使据气向示前两榆据气侧局体流构第解后值据气向示和表使定焊验使造流陷.8是jD移 是j卷 期郑激 析激致响定焊池响熔启认加定焊等缺池角研G0实验中现察到，尽管入射激光功率不到射激变焊接所产生的等离子体强度和扩展角产发不到改并驱变焊使熔池出率现稳出定到象即小了尺寸及形状随着金属蒸气生发不压不而化。着金属蒸气并当着金动溶液即小沿后壁方向当到流这使熔即小不时到压宽即小沿后从入生射激反束驱即小不则化窄射激在使变焊验所产深两种类的等离子到型种一是屏蒸子等而所产生的等
11、离子到蔽一它管入射激反壁方与平化 行型种一射激另作着金接所产生着金属蒸的等离子到蔽它管入射激反壁方用垂到改直状使熔即小且当压发不蔽生和扩展化 。的等离子液垂运方线这到驱即小不时到压。的等离子方小后沿壁上倾这到束即小了尺不斜化G0Fig. 3Thheehfcteolahs rtmhtdnhomWttoaTlWhl大otntsmhs rtmh p大rbocFurtmh-1.G0激光焊接工艺参数对熔池行为的影射激变焊一工艺参数（包括模式射激光功式变焊、强寸速辅助蒸的吹）变焊使熔平对为有斜生较G0化 响.图池示率了括模）使熔及形生较G0生变同使缝及区化 宽响验貌可察到。看作采低括阶平变焊这到变同缝在压
12、则到压。作进括射激变焊这到变同时压多化 射激光功）变焊使熔为较G0到。射激光功浅强采这到率密足所产蒸子等而到以率及故的等离子化 成为窄射激光功浅强只这）变焊使熔所产较G0化 直射激光功高斜到变焊使熔高在到越斜使熔最近它射激光功生210似壁故次正比-化 射激光功率现稳到】会引的等离子生率现稳到起压会引使熔率现稳化射激的等离子一射激在使变焊验窄只继能浅强另作量下状即小了这伴窄生化 的等离子生形存度平对）射激变焊使熔平对为态重生较G0到要如的等离子果控制率得到貌继好故射激变焊造过生验程化 的等离子断重主造足量深两通控）射激在使变焊造过所产较G0到型一的等离子机吸射激继能收；一的等离子】发不射激反二聚
13、激焦生斑空及存化间研究证比-2g-到的等离子一型明激个疏介到。管入射激反质造的等离子穿将导射激反致传壁方生发不收播其偏展一率了生到改它的等离子生转离浅强电强度的等离子梯强的为长到关凡十瓦关至十生7C.射激千将生的等离子）射激反生其偏展诱-20.rslm化-tfRacstT比-.到-.间研究证到窄ks蒸达量到7C.射激氛入辐铝到。射激光功浅强对A6-25靶fr.这到射激反质造的等离子到由的等离子）射激反生于入到射激激焦折面积斜示W8化 。射激光功对-6-2A5靶fr.这到激焦折面和斜示.8化 增很显到射激反质造的等离子这激焦折面和斜到直聚然点位角产发不化 置我生G0实们究证示流型然化射激的等离子
14、）变焊使熔】好故有斜较G0化 的等离子也强高只到）射激反生机吸度二聚激反生于入生较G0高斜化 穿驱变焊使熔在强浓减到改驱变同生在时正浓减化 由的等离子）变焊使熔较G0有斜到以少看需取措施消度除控的等离子化 主抑看作液变焊壁方助速辅蒸子化速辅蒸子两种们较G0的等离子生及存化 关两速辅蒸子生常如效排G0侦对%h到7C.到.到ks化%h除控的等离子常如越得到使熔在强越在化 流一序对%h率因为有斜生转等转向到压直%h生将仅热得到们驱制所产生的等离子率性和扩化 压ks转等继有采到易播一ks生将仅热尤压性好故的等离子和扩化差此到射激变焊、强们）的等离子及存所产较G0化 G0实究证到窄管入射激光功浅强斜由A
15、6-2A5靶fr.这到要如射激变焊、强斜由A2rr靶a到束所产生的等离浅强有采到差这）射激变焊.N射 激 外 技.222术9年G0熔池影响较小 。如果焊接速度低G04 0 0于m时，等离子体速密接迅增时，等离子力对激光的聚焦持池影迅性小 大因时果焊接速此较时果焊G0熔越速深差此性小SG0熔池行为与焊接缺别上面已经提时到对激越G0果焊在时G0熔较中光越速孔和形状，等离子形与体态切相小 。如力，等离子关控制得不时，等离子形与好（包括离体速状，等离子光电速孔长扩散角光）起伏将导G0熔较中越速孔和形光）起小 致低较中越速孔和形光）起好由中和长性即或较角时缩屏蔽子孔气金属蔽伏蒸到较中会底和部蔽成时泡继蔽
16、成而别向漂时浮随G0熔光密接着凝时固则蔽中和以式滞到果焊G0熔会底好留第一类蔽中角小 型G0图给出了高功2 CS对激越G0果焊果率和部蔽中光缝示型小 意型在从可清楚地提蔽中光和部看过小Of igG0 .Sch 0eafS to fhkctyh 0taf tl eln dtptmfak otp 0eaf tl dptShmm trmhpbhn f l 2CSyemhp Vhynf li to ytVSeprtlmahhyOf igw 5ch dtptmfak nfmapf rTaf tl to yemhp Vhynf li to ul2p 8 l5feG0dtptmfak nfmapf rTaf tl rG0ach Vhyn dtty dtptmfak到对激越G0果焊在时浮随对激高功体速光迅增时G0熔一中蒸锁制得变稳时大继果率定蔽中功蒸内急迅增小果焊G0熔得变稳剧和部蔽中光是主要大小原看力果率定蔽中定光部通通分时到蔽中定析检提测含Mh时Hp时AS孔MS，小 继有蔽中氢认剧到对激为Of igN 5ch 0tpdct
