10 mm厚Q355B激光-電弧復合焊接接頭組織及性能

張書生， 鐘立明

(沈陽新松機器人自動化股份有限公司，遼寧 沈陽 110167)

0 前言

焊腳高度10 mm以上目前主要采用半自動、自動熔化極氣保護多層多道焊接，焊接工藝非常成熟，目前仍存在生產效率低、熱輸入大、焊接飛濺多等缺點。激光具有方向性強、能量集中的熱源優勢可以實現鑰匙孔深熔焊，激光-電弧復合焊接技術是把激光熱源與電弧熱源耦合在一個區域進行焊接，充分利用兩種熱源的各自優點[1-3]。激光-電弧復合焊接相比于單激光焊接可獲得更大的熔深，由以下幾方面原因構成：由于電弧對工件的加熱，增加了工件對激光的吸收率；激光等離子體和電弧等離子體的相互作用，電弧等離子體一般會對激光等離子體有稀釋作用，因此減小了等離子體對激光的折射；激光-電弧復合焊接時通過采用Y形坡口，激光所需穿透的深度相對減小，使復合焊接工件的厚度增加[4-6]。同時激光可穩定電弧，減小電弧焊接飛濺，達到改善焊縫金屬成形的目的[7-9]。

文中試驗采用激光與MAG電弧焊接方法對10 mm厚Q355進行單道全熔透焊接。其研究結果對激光-電弧復合焊接技術在中厚板結構件全熔透焊接應用領域可行性提供一定的試驗依據。

1 試驗過程

1.1 試驗材料

試驗材料為10 mm厚的Q355低合金鋼，母材顯微組織如圖1所示。母材晶粒尺寸均勻一致，由鐵素體和部分珠光體組成，組織在軋制狀態下呈現出平行于軋制方向。試板對接采用Y形坡口形式：鈍邊高度6 mm、坡口角度40°。電弧采用φ1.2 mm的ER50-6實心焊絲，保護氣體為82%Ar+18%CO2。……