机械工程学报

作者：吴贯之, 陈楠楠, 石华兵, 刘坤山, 孔谅, 王敏

单位：1. 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室 上海 200240;2. 创斯达科技集团中国有限责任公司 南通 226009

关键词：摆动激光填丝焊,搭接角焊缝,显微组织,力学性能,断裂模式；

基于摆动激光填丝焊工艺，研究了激光倾角、激光功率以及焊接速度对于低碳钢搭接角焊缝表面三维形貌、宏观缺陷、显微组织及力学性能的影响。结果表明，小的激光倾角易导致焊跟附近产生未熔合以及楔形缺口缺陷，增大激光倾角以及增大激光焊接速度同时增大焊接功率可以改善上述问题；焊缝熔化区的组织主要为板条马氏体，靠近母材侧的热影响区组织为铁素体+珠光体，且珠光体含量高于母材，靠近熔化区组织主要为铁素体+马氏体+渗碳体；较小的焊缝宽度、焊缝高度和显著的楔形缺口均会导致断裂发生在熔化区内部，进而造成拉伸过程中的过早失效，严重降低拉剪测试中的能量吸收水平。结合试验研究及激光能量分布计算，明确了激光倾角对于摆动激光填丝焊焊缝成形性能、组织及性能的影响规律及作用机理，并通过对激光倾角、激光功率及焊接速度的调控与匹配，获得了无缺陷的焊缝成形，实现了与母材强度相当的高质量接头。

来源：2025年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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