激光焊接Cr12.doc

Nd:YAG脉冲激光焊接Cr12钢 焊道熔深同脉冲能量之间的关系 脉冲激光焊接，关键在于已知焊深要求的情况下，如何选定适合的焊接工艺参数，本研究是为“SW toll open HP ”脉冲激光机实际焊接提供合适的工艺参数。 研究采用脉冲激光焊接Cr12钢相同的设备，材料，工艺参数、方法（1）。 根据Cr12钢脉冲激光焊接下，无飞溅允许的最大功率密度测定结果（2），可知Pmax≤0.92(106 W/cm2 实际焊接 P≤Pmax。不同的参数焊接的焊道熔深测量结果列于表1-4。 表1 不同脉冲能量焊接熔深测量结果（1） 焊道编号 工艺参数 44 45 46 脉冲能量(J) 2.0 2.8 3.6 脉冲宽度（ms） 3.0 3.0 3.0 光斑直径（mm） 0.40 0.40 0.40 脉冲频率（Hz） 13 13 13 焊道熔深（mm） 0.20 0.44 0.69 表2不同脉冲能量焊接熔深测量结果（2） 焊道编号 工艺参数 51 52 53 54 55 脉冲能量(J) 2.8 3.6 4.4 5.2 6.0 脉冲宽度（ms） 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 光斑直径（mm） 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 脉冲频率（Hz） 13 13 13 13 13 焊道熔深（mm） 0.29 0.50 0.71 0.87 1.08 表3不同脉冲能量焊接熔深测量结果（3） 焊接编号 工艺参数 56 57 58 59 60 脉冲能量(J) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 脉冲宽度（ms） 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 光斑直径（mm） 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 脉冲频率（Hz） 13 13 13 13 13 焊道熔深（mm） 0.06 0.13 0.19 0.24 1.31 表4不同脉冲能量焊接熔深测量结果（4） 焊接编号 工艺参数 62 63 64 65 脉冲能量(J) 2.6 4.0 6.0 8.0 脉冲宽度（ms） 5.0 5.0 5.0 5.0 光斑直径（mm） 0.80 0.80 0.80 0.80 脉冲频率（Hz） 13 13 13 13 焊道熔深（mm） 0.09 0.12 0.19 0.23 根据表1-4焊接熔深测量结果。分别用直线洛伦兹模式拟合关系列于图1-4 图1 44#--46# 熔深同脉冲能量关系拟合线 图2 50#--55# 熔深同脉冲能量关系拟合线 图3 56#--60# 熔深同脉冲能量关系拟合线 图4 62#--65# 熔深同脉冲能量关系拟合线 4条拟合线的数字表达式分别为： H1=0.31E-0.42 ------------------------------------------------------------------------(1) H2=0.25E-0.43 ------------------------------------------------------------------------(2) --------------------------(3) H4=0.03E + 0.02 --------------------------------------------------------------------------（4) --------------------------------(7) E4=35.7H4+0.6 -----------------------------------------(8) 参考资料： 1、激光焊接技术研究组.Nd:YAG脉冲激光焊接Cr12MoV 钢脉冲能量与熔深的关系.成都敏捷制造工程有限公司，内部资料，2008-6-18 2、激光焊接技术研究组.YAG脉冲激光焊接五种模具钢允许的最大功率密度.成都敏捷制造工程有限公司，内部资料，2008-4-11 附录一： 脉冲激光焊接Cr12钢送件单（06） 一、目的 确定Cr12模具钢的最佳焊接工艺参数 二、试样焊接工艺参数 所有焊接参数列入附表 三、试样说明 1、每个试样均有编号，即 44～46 50～55 56～60 62～65 47～49因飞溅严重未焊 61因功率超过额定功率150　w而未焊 66～67因平均功率１５０w而未焊 ２、每个试件都有用同一组参数焊成的焊缝。 ３、试样取自焊缝横断面。 四、检验要求 １、测量焊缝横断面形貌尺寸： H----基体熔化区深度（mm）　　B----基体熔化区宽度（mm） h----焊料堆积高度（mm） 　　b---