激光焊接工艺实践 SUS304L不锈钢的激光焊接 4.18 SUS304L不锈钢的激光焊接.ppt

* SUS301L不锈钢的激光焊接 课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院 * 1. 教学目标 了解不锈钢材料的熔化焊特点和半熔透焊的工程背景，掌握激光焊接SUS301L不锈钢的焊接工艺。 * 化学成分（%）：C＜0.03, Cr 16-18, Ni 6-8, Si＜1.00, Mn＜2.00,N＜0.2, S＜0.03, P＜0.045 主要性能 ：抗拉强度?b ＞930MPa, 屈服强度?s ＞685MPa, 伸长率? ＞20%, 硬度HV ＞218 图1给出的是材料的金相组织，属于奥氏体类型的不锈钢。 2. 不锈钢的激光焊接工艺 2.1 SUS301L不锈钢的化学成分和力学性能 图1 SUS301L不锈钢的金相组织 * 2.2 SUS301L不锈钢的焊接性 SUS301L属于低碳奥氏体不锈钢，无论是就其可焊性还是焊接接头的使用性 来说，这类材料的焊接性都比较好，而且由于导热系数大于低碳钢，在采用 激光焊接时，使用同样的激光功率更容易获得较大的熔深。 SUS301L是一种在不锈钢轨道客车制造领域广泛使用的车身面板材料。 * 2.3 SUS301L不锈钢的激光焊接 实验中激光焊接接头为搭接形式，目的是获得强度满足要求的半熔透焊接接头，如图2所示，来代替不锈钢轨道客车中传统的电阻点焊组对焊接工艺。 图2 激光焊接不锈钢搭接接头示意图 * 激光功率为2KW，离焦量为0时，不同焊接速度下焊缝的正面和背面形貌如图3所 示。显然，随着焊接速度的提高，焊缝表面形貌发生了变化，这主要是由于激光对 母材的热输入减少所致。 实际上，焊缝的熔深变化更加明显，如图4所示。 (a)13mm/s (b)15mm/s (c)18mm/s * (a)13mm/s (b)15mm/s (c)18mm/s 图4 不同焊接速度时焊缝的截面形貌 随着焊接速度的提高，焊缝在下板上的熔深明显变浅，当焊接速度达到 18mm/s时，接头的抗拉强度下降，与同样长度的点焊接头相比（焊点分 布密度按工艺要求确定），激光焊接接头承载能力低于点焊接头。对于 焊接速度为13mm/s和15mm/s的激光半熔透焊接头，其承载能力均不低于 甚至超过了对比的点焊接头。 * 3. 小结 本次课介绍了SUS301L奥氏体不锈钢材料的化学成分、力学性能和焊接性，以及在轨道客车领域采用激光焊接代替传统电阻点焊的可行性。 * 4. 作业思考题 （1）与低碳钢板材相比，采用激光焊接SUS301L不锈钢的焊接性如何？ （2）对于薄板不锈钢的激光搭接焊，是否需要填充材料？