文档介绍：激光焊接实验报告
白生文 2011010462 机械13班

，特别要掌握激光深熔焊的原理。
，利用实验方法获得焦点位置、激光功率和焊接速度等对激光焊接焊缝成形的影响规律。
。

激光焊接系统一般由激光器、光路传输、聚焦系统和工作台组成。常用的激光器有两种，一种是以CO2气体为工作物质的CO2激光器，；另一种是以掺铷钇铝石榴石晶体为工作物质的固体激光器，简称YAG激光器，。
激光焊接有两种模式，一种是基于小孔效应的激光深熔焊，另外一种是基于热传导方式的激光热导焊。激光深熔焊的原理如下：当功率密度高于5×105W/cm2的激光照射在金属材料表面时，材料产生蒸发并形成小孔。深熔焊过程产生的金属蒸汽和保护气体在激光作用下发生电离，从而在小孔内部和上方形成等离子体，这个充满金属蒸汽和等离子体的小孔就像一个黑体，入射激光进入小孔后经小孔壁的多次反射吸收后可达到90%以上的激光能量被小孔吸收，小孔周围的金属就是被小孔壁传递的能量所熔化。随着光束的移动，小孔前壁的液态金属被连续蒸发，小孔就以一种动态平衡的状态向前移动，包围小孔的熔融金属沿小孔周围向后流动，随后冷却并凝固形成焊缝。激光热导焊功率密度低于5×105W/cm2，由于金属对激光的反射率较高，这种焊接方法获得的焊缝熔深很小。
在激光焊接中，激光功率、焊接速度和焦点位置是影响焊缝的主要参数。可以用控制变量法逐个研究各因素对激光焊接焊缝成形的影响。

，主要包括小孔的形成、等离子体的产生和对焊接过程的影响，以及激光深熔焊接的焊缝成形特征。
，焊后制备焊缝横断面的金相试样，用光学显微镜观察并记录不同焊接工艺条件下焊缝成形特点，测试焊缝熔深和焊缝宽度随焦点位置、激光功率和焊接速度的变化规律。
，得到焦点位置对激光焊接熔化效率的影响。

①准备低碳钢试样100mm×60mm×3mm若干块；
②将工件装好，开启激光器，完成编程；
③分组通过改变焦点位置、激光功率和焊接速度进行焊接，每组改变参数4到5次，记录实验现象。
④取出试样并观察；
⑤将试样切割，制备金相试样并在显微镜下测量焊缝宽度和熔深（为节省时间，金相试样在实验前已制备）。

经观察发现，随着焊接速度变慢和激光功率增加，钢板被熔透程度增加，另外焦点位置越接近钢板表面，钢板越容易被熔透。

实验数据如表1，表2，表3，表4所示，V为焊接速度，f为焦点位置，P为激光功率。
表1，V=，f=0时不同激光功率下的熔深和熔宽
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
P/W
300
400
500
600
700
800
900
1000
熔宽B/mm

熔深H/mm