FV520B钢激光焊接工艺参数优化及组织性能

邓德伟^1,2，吕捷¹，马玉山³，张勇²，黄治冶²

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 沈阳鼓风机集团股份有限公司3. 吴忠仪表有限责任公司

摘 要：借助正交试验方法优化FV520B钢板激光自熔焊焊接参数,以便为后续开槽焊叶轮的激光打底焊提供参数选择依据。利用极差分析法进行焊接参数初选,以熔深为响应量,在较大的参数范围内选出符合熔深条件的较小参数范围。经参数复选,确定的优化焊接参数为:激光功率4.2 kW,焊接速度35 mm/s,光斑直径1.2 mm。选用优化参数进行对接自熔焊,观察发现焊缝熔化区（FZ）组织主要为白色的马氏体和黑色的δ铁素体,并含有少量的碳化物,其中δ铁素体呈现出蠕虫状和板条状两种形态。激光线密度对焊缝熔深的影响较大,熔深随线密度的增大而增加,呈幂函数关系;焊缝的维氏硬度随线密度的增大而略有降低。优化参数后经对接焊得到的焊缝熔化区的硬度略低于母材（BM）,热影响区（HAZ）软化比较明显。拉伸实验结果表明,由于缺陷的存在,焊缝的屈服强度、抗拉强度低于母材;而无缺陷或者极少缺陷的情况下,焊缝的强度优于母材。

关键词：激光焊接;正交试验;熔深;线密度;