钢铁材料激光-电弧复合焊接技术研究进展.pdf

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1、激光与光电字学进展51，030008(2014)Laser&OptOelectronicsProgress~2014(中国激光》杂志社钢铁材料激光一电弧复合焊接技术研究进展王晓南陈长军朱广江。张敏章顺虎苏州大学沙钢钢铁学院，江苏苏州215021苏州大学机电工程学院激光加工中心，江苏苏州215021。安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002摘要激光一电弧复合焊接技术是高能束焊接领域的研究热点之一，也是厚规格(厚度大于等于5mm)钢铁材料激光焊接的优选焊接方法。系统地介绍了国内外研究学者及企业在激光一电弧复合焊接钢铁材料方面的研究进展，并简要地

2、阐述了新型纳米强化钢(屈服强度600～700MPa级)光纤激光一电弧复合焊接方面的最新研究工作，同时对厚规格钢铁材料激光一电弧复合焊接技术的研究方向进行了分析与展望。关键词激光技术；光学制造；激光一电弧复合焊接；钢铁；微观组织性能中图分类号TG456．7文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．030008ResearchProgressonLaser--ArcHybridWeldingofSteelWangXiaonanChenChangjunZhuGuangjiang。ZhangMin。ZhangShunhuShagangSchoolofIro

3、nandStee1，SoochowUniversity，Suzhou，Jiangsu215021，China。LaserP0cessiResearchCenter，Scho01ofMech竹ical竹d刀ZeccZEeet竹9，SoochowUniversity，Suzhou，Jiangsu215021，China。Sch001ofMtelsSciece口dEieering，AnhiUniversitofTechnology，Ma，口sh口n，Anhui243002，ChinaAbstractLaser——archybridweldingtechnolo

4、gyisoneoftheresearchfocusesinthehigh—‘energybeamweldingareas，andalsotheoptimalweldingmethodforheavy—gaugesteel(thicknessnotlessthan5mm)．Thispapersystematicallyintroducestheresearchprogressofdomesticandforeignresearchersandcompaniesinthelaser—archybridweldingofsteel，andourlatestre

5、searchworkonfiberlaser—archybridweldingofnewnano—scalestrengthenedsteel(yieldstrengthof600-700MPa)steelisbrieflydescribed．Finally，theheavy—gaugesteellaser—archybridweldingtechnologyresearchdirectionsareanalyzedanddiscussed．Keywordslasertechnique；opticalfabrication；laser—archybrid

6、welding；steel；microstructurepropertiesoCIScodes140．3390；160．3900；350．3850l引言激光具有高亮度、高方向性、高单色性、高相干性及特殊的空间分布特性等优点，可获得高达10“W／cm。的聚焦功率密度，其巨大的能量集中在非常小的范围内，能迅速将材料局部升温至极高的温度，并能以较高的冷却速度进行冷却，因此激光加工技术已成为一种无与伦比的材料加工方法。激光材料加工技术在工业领域应用的广泛程度已然成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志。激光焊接技术与传统焊接技术相比，具有焊缝深宽比高、热影响区窄、

7、焊接接头质量佳、生产效率高等突出优点，因此逐渐得到科研人员及企业的关注。常见的激光焊接技术包含单纯激光焊接、激光填丝焊接和激光一电弧复合焊接。单纯激光焊接技术在汽车车身用薄板焊接上的应用已证实该技术可显著地改善车身的抗冲击性和抗疲劳性，成为当前汽车制造中薄板焊收稿日期：2013—10-20；收到修改稿日期：2013-12-20；网络出版日期：2014—02—20基金项目：国家自然科学基金青年~(51305285)、江苏省基础研究计划自然科学；~t(BK20130315，BK20130304)作者简介：王晓南(1984一)，男，博士，讲师，主要从事激光焊接

8、及再制造、钢铁材料组织性能控制方面的研究。E-mail：wxn@suda．edu