造船業(yè)是國家的命脈工業(yè)。在造船工業(yè)中，需要大量的接頭連接，而70%的連接是T型接頭。傳統(tǒng)的T型接頭一般采用電弧焊，但電弧焊存在其固有的缺點(diǎn)，成形差，焊接效率低，熱影響區(qū)較大，熔深一般比較低。激光復(fù)合焊的高能量密度而具有低熱輸入、高焊速、大深寬比焊縫、窄熱影響區(qū)、極小的焊接變形等特點(diǎn)，焊接的T型接頭具有高效，成形美觀，較小的焊接變形的優(yōu)勢，焊接接頭的力學(xué)性能優(yōu)異。用激光焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電弧焊接對造船業(yè)有潛在的優(yōu)勢和前景。
采用CO2激光-MIG復(fù)合焊接技術(shù)，對常用的14mm厚CCS-A船用鋼板的T型接頭進(jìn)行雙面焊接，并分析其微觀組織和硬度。母材為板厚14mm的CCS-A船用鋼板，焊絲為Φ1.2mm的JM56，其化學(xué)成分如表1所示。實驗采用德國TRUMPF生產(chǎn)的CO2激光器，其最大輸出功率為15kW，激光波長為10.6μm，焦距為350mm。
焊接速度為1.1m/min，激光功率為9～12kW，離焦量為-2mm，送絲速度為11.5m/min，MIG焊絲伸出長度為16mm，激光電弧間距為4mm左右。
在激光MIG復(fù)合焊接此T形接頭時，采用不開坡口的雙面焊接工藝，激光與面板角度為8°。其他優(yōu)化確定的焊接工藝參數(shù)還包括：側(cè)吹氣體為純He，流量為30L/min;保護(hù)氣體為75%He+25%Ar，流量為30L/min;激光距腹板的距離為1mm左右。
焊接結(jié)果表明，激光MIG復(fù)合焊接后T形接頭的焊縫成形良好，表面干凈，飛濺很少，無咬邊等缺陷。
在優(yōu)化的焊接參數(shù)條件下，雙面T型焊接能完全焊透14mm厚的鋼板，焊縫表面成形美觀，呈現(xiàn)凹形。焊縫質(zhì)量(無裂紋、氣孔和夾渣等焊接缺陷)宏觀檢測符合GJB要求。
復(fù)合焊接焊縫組織為針狀鐵素體+馬氏體+少量粒貝;熔合區(qū)為鐵素體+粒貝+少量馬氏體;粗晶區(qū)為粗大馬氏體，但范圍較窄，降低了其對接頭性能影響;細(xì)晶區(qū)主要為細(xì)小的馬氏體;不完全重結(jié)晶區(qū)為針狀鐵素體+原始鐵素體+馬氏體。
T型雙面焊接第二道焊接熱輸入使第一道焊縫細(xì)晶區(qū)晶粒長大，硬度降低。復(fù)合焊焊接接頭硬度呈馬鞍形對稱分布，由母材逐漸增大，在熱影響區(qū)細(xì)晶區(qū)達(dá)到最大，在焊縫區(qū)又降低，出現(xiàn)一個平臺區(qū)。接頭硬度最大值為375.3HV。
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