激光焊接的焊缝形状
7.2 激光焊接接头的形式讲解
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
9/30/2018
1.教学目标
• 了解并掌握焊接接头的常用接头形式，对于激光焊接工 艺选择焊接接头形式的基本原则。
9/30/2018
2 激光焊接接头的形式
激光焊接中由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头类型也不同，一般 可归纳为：（1）对接接头；（2）搭接接头；（3）T型接头；（4）角接接头。 选择焊接接头形式的原则是保证焊接接头质量，方便焊接施工，尽可能减少填充金属 的使用量。
图1 激光焊接中常用的几种接头形式
9/30/2018
激光焊接中具有不同形式坡口的对接接头。
图2 激光焊接中的对接接头
9/30/2018
激光焊接中的使用槽焊缝的搭接接头和使用塞焊缝的搭接接头。 槽焊缝是指两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝； 塞焊缝是指两板相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝。
9/30/2018
4. 作业思考题
（1）激光焊接中常用的接头形式有哪几种？
（2）选择激光焊接接头形式的原则是什么？
（3）举例说明什么是激光搭接焊缝中的槽焊缝和塞焊缝？
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（1）槽焊缝
（2）塞焊缝
图3 激光焊接中的搭接接头
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激光焊接中具有不同形式坡口的T形接头
图4 激光焊接中的T形接头
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激光焊接中具有不同形式坡口的角接接头
图5 激光焊接中的角接接头
9/30接头常用的几种接头形式及其选用
原则，并给出了针对不同接头可能选用的坡口形式。
激光焊接两种异常现象的分析
激光焊接两种异常现象的分析提要：研究了在激光焊接中出现的两种异常现象，即焊缝的缩颈和表面凸起现象。
结果表明：焊缝截面的缩颈是因激光束的偏振、小孔壁聚焦、小孔内高压金属蒸气的动态行为引起的；表面凸起是因组织的变化、熔池熔体的流动、热膨胀及热应力引起的。
关键词：激光焊接异常现象焊缝成型1 引言激光焊接采用高能束的激光作为热源，与传统焊接方法相比具有速度快、组织细腻、热影响区小、成型好等特点。
但在激光焊接中，经常会出现两种异常现象，即焊缝截面的缩颈和表面凸起，如图1所示。
焊缝截面的缩颈是指在激光焊缝截面上，在熔深的中段焊缝呈现收缩特征，出现焊缝的上下两端宽、中间窄的现象。
在激光焊接中一般并不添加焊丝等填充材料，但在焊接后焊缝表面常出现凸起，这往往影响了激光焊接的表面光洁度。
对此现象很多激光焊接工作者都没有给予应有的重视。
在实际某些应用中，如汽车蒙皮、汽车底盘钢板对焊后表面质量要求很高，不允许有任何不平。
在一些精密零件的激光焊接也对此有着严格要求，任何表面的不平整都可能造成功能失效或者对使用有严重影响。
因此探索这两种现象的形成机理，对于控制焊缝的成型、提高焊缝质量是很重要的。
本文通过多角度、多侧面的分析，对其进行了具体的解释。
2 理论分析2．1 焊缝截面的缩颈现象激光焊缝截面的缩颈现象，与激光焊接的特性是分不开的。
经大量的研究和试验，分析认为缩颈现象这个特征的形成是由于下列因素所造成的。
①激光束的偏振激光是一种电磁波，具有偏振性。
高功率CO2激光器输出的是偏振面不固定的线偏振光。
工件金属表面对入射光中S成分的反射率Rs与P成分的反射率Rp不同。
由于高功率激光焊接时，产生深的小孔，并且激光沿焊缝移动，造成小孔前侧壁的倾斜，其斜面的法向与激光束的中心线成θ角，θ一般在75°～85°之间。
在这种入射角很大的情况下，偏振面与入射面平行的P光和垂直的S光反射系数相差很大。
S光几乎全部被反射，Rs接近于1.0，而P光则大部分被吸收，反射率只有0.3～0.4，如图2所示。
激光焊接标准gjb
激光焊接标准gjb激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，应用广泛。
为了保证激光焊接的质量和稳定性，军事部门颁布了激光焊接标准gjb（以下简称“标准”）。
标准主要包括以下内容：1.术语和定义：标准首先对激光焊接中常见的术语和定义进行了界定，保证了不同厂家、不同领域之间对激光焊接中关键术语的理解一致性，提高了标准化程度，降低了误差。
2.焊缝形状和尺寸要求：标准规定了激光焊接中各种焊缝的形状和尺寸要求，保证了焊缝的质量和一致性。
同时，标准还规定了不同材料、不同焊缝类型下的最小焊缝宽度和最小焊缝深度，保证了焊接的牢固性和可靠性。
3.材料选择和质量要求：标准明确了不同材料的选择方法和材料质量要求。
对于焊接材料的性能、组织结构、尺寸精度等方面都做了详细的规定，确保了焊接材料的质量和稳定性。
4.设备和焊接参数要求：标准中还规定了激光焊接设备和焊接参数的要求。
包括激光器的输出功率、激光束的直径、激光脉冲频率、焊接速度、焊接距离等参数。
这些参数的掌握和合理设定，直接关系到焊接的质量和稳定性。
5.焊接工艺和工艺控制要求：标准对激光焊接的工艺和工艺控制进行了详细的规定。
包括焊接前的材料处理、焊接过程中的各项操作、焊接后的焊缝处理等环节。
这些规定是保证激光焊接的工艺流程合理、操作简便、焊接质量稳定的基础。
总而言之，激光焊接标准gjb是军事部门对激光焊接检测、验收、生产、质量管理的重要依据，也是国内外激光焊接领域广泛认可的技术规范。
对于激光焊接相关的企业、科研机构和军工单位来说，认真遵守和落实标准中的各项要求，不仅可以提高激光焊接的质量和稳定性，还可以提高企业的整体技术水平和市场竞争力。
激光焊接质量检验标准
激光焊接质量检验标准激光焊接作为一种高效、高精度的焊接方法，在工业生产中得到了广泛应用。
然而，激光焊接质量的稳定性和可靠性对于产品的质量和安全性至关重要。
因此，建立和执行严格的激光焊接质量检验标准是非常必要的。
首先，激光焊接质量检验标准应包括焊接接头的外观质量检验。
焊接接头的外观质量直接影响产品的美观性和表面质量。
在检验过程中，需要对焊接接头的焊缝形状、焊缝表面平整度、焊缝的凹凸度等进行严格的检测，确保焊接接头外观质量符合标准要求。
其次，激光焊接质量检验标准还应包括焊接接头的内部质量检验。
内部质量主要指焊接接头的焊缝质量和焊接接头的组织结构。
焊缝质量包括焊缝的气孔、裂纹、夹杂物等缺陷的检测，而焊接接头的组织结构则需要进行金相显微组织分析，确保焊接接头的组织结构均匀、致密，没有明显的组织缺陷。
另外，激光焊接质量检验标准还应包括焊接接头的力学性能检验。
力学性能是指焊接接头在受力作用下的性能表现，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。
通过对焊接接头进行拉伸试验、冲击试验等，可以全面了解焊接接头的力学性能表现，确保焊接接头在工作条件下具有良好的力学性能。
最后，激光焊接质量检验标准还应包括焊接接头的耐腐蚀性能检验。
耐腐蚀性能是指焊接接头在腐蚀介质中的抗腐蚀能力。
在实际工作中，焊接接头可能会受到各种腐蚀介质的侵蚀，因此对焊接接头的耐腐蚀性能进行检验是非常重要的，可以通过盐雾试验、腐蚀试验等手段来评估焊接接头的耐腐蚀性能。
综上所述，激光焊接质量检验标准应该包括焊接接头的外观质量、内部质量、力学性能和耐腐蚀性能的全面检验。
只有建立和执行严格的激光焊接质量检验标准，才能确保激光焊接产品的质量稳定、可靠，为工业生产提供坚实的保障。
激光焊接缺陷标准
激光焊接的缺陷标准因材料、工艺和要求的不同而有所不同。
以下是一些常见的激光焊接缺陷标准：
1.裂纹：是激光焊接中最常见的缺陷之一，通常由于焊接过程中产生的内应
力引起，表现为焊缝上的线状缺陷。
2.孔洞：是一种凹陷缺陷，通常由于焊材中的夹杂物或气泡等引起。
3.气孔：是一种球状凹陷缺陷，通常由于焊材的挥发物引起，依据位置和大
小的不同，气孔又可分为表面气孔和内部气孔。
4.咬边：是指焊缝与母材结合不好，出现坡口，深度大于0.5mm，总长度大
于焊缝长度的10%，或大于验收标准要求的长度。
5.焊缝凹陷：是指焊缝金属表面出现凹陷的现象。
6.焊缝成型不良：包括焊缝波纹不良、焊缝不平整不整齐、焊缝与母材过渡
不平滑、焊缝不良、焊缝不平整等。
7.焊接偏差：是指焊缝金属不会在接头结构的中心凝固。
8.表面夹渣：在焊接过程中，从外面可以看到的表皮夹渣主要出现在层与层
之间。
除了以上常见的缺陷标准外，还有以下可参考的激光焊接缺陷分类方式：
1.美国标准（AWS D17.1）：该标准针对航空领域的激光焊接制定，主要适用
于焊缝外观缺陷的评定。
2.欧洲标准（EN ISO 5817）：该标准主要适用于激光焊接零件的焊缝内部缺
陷评定，如孔洞、气孔等。
3.中国标准（GB/T 3098.4）：该标准适用于弧焊和激光焊接中外观缺陷的评
定，同时采用等级制度对缺陷进行分类，有助于确定焊缝的可接受程度。
在实际应用中，应根据具体的焊接材料、工艺和要求，选用合适的缺陷标准和评定方法，确保焊接质量和安全可靠。
激光 焊接 波形
激光焊接波形的研究和应用一、激光焊接波形的定义和作用激光焊接波形是指在激光焊接过程中，激光能量的变化曲线。
它可以反映出激光焊接过程的稳定性、焊接质量、工艺参数等重要信息，对于优化激光焊接工艺具有重要的作用。
二、激光焊接波形的类型1.平稳型波形：激光能量输出平稳，焊接过程稳定，焊缝质量好，但需要较高的功率和稳定性。
2.脉冲型波形：激光能量输出有规律的脉冲，适用于焊接薄板材料和高速焊接，但焊缝质量较差。
3.斜坡型波形：激光能量输出呈斜坡状，适用于焊接厚板材料和高速焊接，但需要较高的功率和稳定性。
三、激光焊接波形的影响因素1.激光功率：激光功率越高，波形越平稳，焊缝质量越好。
2.焊接速度：焊接速度越快，波形越脉冲化，焊缝质量越差。
3.焊接距离：焊接距离越远，波形越斜坡化，焊缝质量越差。
4.焊接材料：不同材料的焊接波形有所不同，需要根据具体材料进行调整。
四、激光焊接波形的应用激光焊接波形在工业生产中有广泛的应用。
例如，在汽车制造中，激光焊接波形可以用来控制车身焊接的质量和稳定性；在电子制造中，激光焊接波形可以用来控制电子元器件的焊接质量和稳定性；在航空制造中，激光焊接波形可以用来控制飞机结构的焊接质量和稳定性。
五、激光焊接波形的发展趋势随着激光技术的不断发展，激光焊接波形的研究也在不断深入。
未来，激光焊接波形将更加智能化和自适应化，可以根据不同焊接条件自动调整波形，实现高效、稳定、高质量的激光焊接。
同时，激光焊接波形也将与人工智能、大数据等技术结合，为工业生产带来更多的创新和发展。
结语激光焊接波形是激光焊接过程中的重要参数，对于焊接质量和稳定性有着重要的影响。
未来，随着激光技术的不断发展，激光焊接波形将不断智能化和自适应化，为工业生产带来更多的创新和发展。
7.2 激光焊接接头的形式讲解
图1 激光焊接中常用的几种接头形式
9/30/2018
激光焊接中具有不同形式坡口的对接接头。
图2 激光焊接中的对接接头
9/30/2018
激光焊接中的使用槽焊缝的搭接接头和使用塞焊缝的搭接接头。 槽焊缝是指两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝； 塞焊缝是指两板相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝。
1槽焊缝2塞焊缝472019激光焊接中的t形接头激光焊接中具有不同形式坡口的t形接头472019激光焊接中的角接接头激光焊接中具有不同形式坡口的角接接头472019小结本次课介绍了激光焊接接头常用的几种接头形式及其选用原则并给出了针对不同接头可能选用的坡口形式
激光焊接接头的形式
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）槽焊缝
（2）塞焊缝
图3 激光焊接中的搭接接头
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激光焊接中具有不同形式坡口的T形接头
图4 激光焊接中的T形接头
9/30/2018
激光焊接中具有不同形式坡口的角接接头
图5 激光焊接中的角接接头
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3. 小结
本次课介绍了激光焊接接头常用的几种接头形式及其选用
原则，并给出了针对不同接头可能选用的坡口形式。
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1.教学目标
• 了解并掌握焊接接头的常用接头形式，对于激光焊接工 艺选择焊接接头形式的基本原则。
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2 激光焊接接头的形式
激光焊接中由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头类型也不同，一般 可归纳为：（1）对接接头；（2）搭接接头；（3）T型接头；（4）角接接头。 选择焊接接头形式的原则是保证焊接接头质量，方便焊接施工，尽可能减少填充金属 的使用量。
不锈钢激光焊接外观标准
不锈钢激光焊接外观标准一、焊缝平整度焊缝平整度是指焊接后焊缝表面与母材表面的平滑度。
在不锈钢激光焊接中，焊缝平整度直接影响到焊接质量和外观美观度。
焊缝表面应平滑，无高低不平、扭曲、变形等现象。
二、焊缝宽度焊缝宽度是指焊接后焊缝的截面宽度。
在不锈钢激光焊接中，焊缝宽度应该均匀一致，符合设计要求。
过宽或过窄的焊缝宽度都会影响焊接质量和外观美观度。
三、焊缝高度焊缝高度是指焊接后焊缝的截面高度。
在不锈钢激光焊接中，焊缝高度应该与母材表面保持一致，无凸起或凹陷现象。
过高的焊缝高度会削弱焊接接头的承载能力，而过低的焊缝高度则会影响焊接质量和外观美观度。
四、焊缝间距焊缝间距是指相邻两条焊缝之间的距离。
在不锈钢激光焊接中，焊缝间距应该均匀一致，符合设计要求。
过窄或过宽的焊缝间距都会影响焊接质量和外观美观度。
五、外观颜色不锈钢激光焊接后的外观颜色应该与母材颜色基本一致，无明显色差。
在焊接过程中，应该注意保护措施，避免氧化变色等现象的发生。
六、表面粗糙度焊接后的表面粗糙度应该与母材表面粗糙度基本一致，无明显差异。
在不锈钢激光焊接中，应该根据母材的表面粗糙度选择合适的工艺参数，以获得良好的表面粗糙度。
七、焊缝直线度焊缝直线度是指焊接后焊缝的直线度。
在不锈钢激光焊接中，焊缝直线度应该符合设计要求，无弯曲、扭曲等现象。
八、熔池形状熔池形状是指焊接过程中熔池的形状。
在不锈钢激光焊接中，熔池形状应该稳定、对称，无漩涡、偏斜等现象。
良好的熔池形状可以提高焊接质量和外观美观度。
九、焊缝成型美观度焊缝成型美观度是指焊接后焊缝成型的美观程度。
在不锈钢激光焊接中，焊缝成型美观度直接影响到外观美观度。
因此，应该选择合适的工艺参数，并采取相应的措施（如填充材料、保护气体等），以提高焊缝成型美观度。
十、焊接缺陷检测在完成不锈钢激光焊接后，应该对焊接部位进行全面的缺陷检测。
常见的焊接缺陷包括气孔、裂纹、夹渣等。
检测方法包括目视检测、X射线检测、超声波检测等。
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激光焊接的焊缝形状
对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1[2]。
四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形状的比较，对比的结论有以下几点：1）激光焊和电子束焊比TIG和等离子焊的主要优点相似：焊缝窄、穿透深、焊缝两边平行、热影响区小；2)TIG和等离子焊投资少，广泛应用了许多年，经验比较多；3)激光焊和电子束焊在高生产率方面优势大得多。
但电子束焊须在真空室或局部真空中进行。
也可在空气中，但熔透能力比激光焊差；4）激光焊和电子束焊，焊缝窄且热影响区小，因而变形最小。
以上内容参考《激光焊接机原理》！
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