1)电弧中含有少量的等离子体,激光与电弧复合将会稀释激光热源中等离子体的密度,降低激光热源的损耗,提高激光热源的使用效率;

2)激光与电弧复合,使得稳定燃烧的电弧中离子、自由电子的数目增加,有利于提高电弧的稳定性;

3)电弧热源的热影响区域相对较大,激光与电弧复合,在一定程度上电弧热可以起到对工件预热的作用,提高焊接质量;

4)电弧热与激光热共同作用在焊件上能够提高焊接速度,从而提高生产效率。

总之,两种热源复合,共同作用在工件上,能够取长补短、相辅相成,发生协同效应,达到“1+1>2”的效果。

1。3 A304不锈钢复合焊研究现状以及工业应用

1。3。1 A304不锈钢的性质及其焊接性

当特种钢的铬含量超过12%时,这种特种钢就被称之为不锈钢[25]。在室温的条件下,铬元素对氧的亲和力大于其他元素对氧的亲和力。因此铬与氧结合在钢的表面能够形成薄而致密的三氧化二铬氧化膜。三氧化二铬能够抑制钢材表面氧化,因此钢材具备了不容易生锈的性质,因此被称之为不锈钢。按照母材组织进行分类,A304不锈钢则为奥氏体不锈钢。1913年,奥氏体不锈钢在德国问世。多年以来,奥氏体不锈钢在工业生产中扮演着重要角色。奥氏体不锈钢不仅具有较好的抗腐蚀能力,还具有良好的韧性、耐磨性、焊接性等特点。除此之外,奥氏体不锈钢的使用对环境的要求不高,因此奥氏体不锈钢在工业中有着广泛的应用。

焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的难易程度。气孔、焊接接头的腐蚀性能都会影响奥氏体不锈钢的焊接性能。气孔是指在焊接过程中,气体进入熔化的高温液态熔池,在随后的冷却凝固结晶时气体来不及逸出从而残留在焊缝中,形成气孔。常见的气孔分为反应型气孔(一氧化碳气孔和氮气孔)和析出型气孔(氢气孔)。气孔将会大大降低焊缝的质量,气孔会造成应力集中,情况严重时气孔可能是裂纹萌生的起点。总之,气孔的出现大大降低了焊缝的力学性能,在焊接过程中应该避免气孔的出现。由于304奥氏体不锈钢C含量比较低,所以在焊接过程中反应型气孔并不多见。如果在焊接过程中出现气孔,则一般情况下为氢气孔。所以,在焊接前应该去除工件表面的油污、水分等,采用适当的保护气体进行熔池保护,避免熔池中卷入空气,采用烘干的焊丝进行焊接。奥氏体不锈钢在焊接时需注意的另一个问题就是腐蚀问题。腐蚀包括:均匀腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀等。对于奥氏体不锈钢来说最明显、影响最大的就是晶间腐蚀。当钢中的铬含量大于12%时,钢的耐腐蚀性能大大提高,当钢中的铬含量低于12%时,则钢材就更容易被腐蚀。奥氏体不锈钢在焊接时,由于焊接热循环的存在,奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能在焊接过程中将会发生变化。在焊后冷却过程中,当加热温度达到不锈钢的敏化温度,即450—800℃时,过饱和的碳将会从奥氏体晶粒的边界析出。与此同时,析出的碳元素与钢种的铬元素结合生成碳化铬。碳的扩散速度大于铬的扩散速度,随着碳的扩散,铬元素来不及补充,从而形成贫铬区[26-27]。由于贫铬区的存在,导致钢中的铬元素含量低于12%,从而不锈钢的耐腐蚀性能大大降低。所以,在奥氏体不锈钢焊接时也应该尽可能的避免发生晶间腐蚀。当晶间腐蚀在不锈钢中发生时,人们用肉眼无法看出钢材表面的变化。但是,经过晶间腐蚀的钢材在收到应力的作用是,钢材强度将会迅速降低,对钢材的使用性能大打折扣。避免晶间腐蚀的措施:论文网

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