低功率激光诱导电弧复合焊接钛合金薄板工艺研究

来源：机械工程学报杂志2016年第18期北京时间：

作者：刘黎明， 史吉鹏， 王红阳

单位：大连理工大学材料科学与工程学院 大连 116024

摘要：采用低功率脉冲YAG激光诱导非熔化极惰性气体保护(Tungsten inert gas, TIG)焊电弧复合热源实现了1 mm厚TC4钛合金薄板的优质焊接，研究激光诱导电弧复合焊接过程中热源能量匹配、热源间角度、对接间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明，钛合金薄板低功率脉冲YAG激光诱导TIG电弧复合热源焊接过程中，激光能量与电弧能量之间的相互匹配将显著影响焊缝的表面成形。相对于电弧功率的变化，焊缝成形对激光功率变化的敏感度更高。随着热源间角度减小，激光诱导电弧复合热源传热能力增强；由于复合焊接速度快、热输入小、焊接试板横向变形小，当对接间隙为0～0.5 mm范围内时均能获得良好的焊缝成形。为了使焊缝成形均匀连续，焊接过程中需要对焊缝背面采用氩气进行保护，当保护气体流量为5～8 L/min时获得最佳焊接接头。

关键词：保护气体流量,对接间隙,能量匹配,热源间角度,钛合金薄板；

基金资助：国家科技重大专项资助项目(2014ZX04001)。20151008收到初稿，20160523收到修改稿