线能量对铝/钢双光束激光焊接接头组织及性能的影响

韩善果^1,2，杨永强¹，罗子艺²，蔡得涛²，郑世达²

1. 华南理工大学机械与汽车工程学院2. 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)广东省现代焊接技术重点实验室

摘 要：为了研究线能量对铝钢异种金属双光束激光焊接接头组织和性能的影响,本工作通过激光双光束铝钢搭接焊工艺优化实验,获取了焊接工艺窗口,研究了焊接线能量与焊缝成形、显微组织和接头性能的关系。结果表明:不同焊接速度下,线能量过大或过小将导致焊缝出现坑洞或未连接,焊接速度超过0.05 m/s时,线能量的最高值和最低值基本维持不变,且线能量与熔深成正比,与熔宽无相关性。低线能量的焊接接头的抗剪切力为130.70 N/mm,断裂位置位于铝合金焊缝,而高线能量的焊接接头的抗剪切力仅有35.76 N/mm,断裂位置位于铝钢界面焊缝。低线能量接头的显微组织为板条马氏体,显微硬度的最高和最低值分别位于热影响区和焊缝中心,而高线能量接头的显微组织为粗大柱状晶或片状马氏体,显微硬度的最低值位于熔合区。在低线能量和高线能量接头处,主、辅助光束共同作用面积分别占整个焊缝截面积的1/3和2/3。

关键词：双光束焊接;焊缝成形;接头性能;显微组织;线能量;