机械工程学报

作者：孔谅, 周洋, 王敏, 李芳, 华学明

单位：上海交通大学上海市激光制造及材料表面改性重点实验室 上海 200240

关键词：电弧辅助激光焊,纯钛薄板,高速焊接,焊缝形貌,数学回归模型,焊接参数优化；

基金：国家重点研发计划资助项目（2016YFB0301205）。

针对0.5 mm纯钛TA2薄板的电弧辅助激光焊高速焊接（Arc-assisted laser welding，AALW），建立自熔焊在全熔透条件下两种热源模式激光引导（Laser lading，LL）和电弧引导（Arc leading，AL），焊接参数变量与焊缝成形指标的较高精度非线性回归模型，分析AALW焊接参数变量对焊缝成形稳定性的影响。结果表明，在AALW高速焊接条件下，由于LL模式后置TIG电弧对熔池的扰动和铺展作用，LL模式的正面熔宽大于AL模式约13.5%，正面余高低于AL模式约7.5%。AL模式下，4个焊接主效应变量（激光功率P、焊接速度v、焊接电流I、热源间距D）单独变化对焊缝成形指标的影响较小，而v×D、I×D和P×D交互作用的变化对焊缝成形指标影响较大；LL模式下，焊缝成形指标受单个主效应变量的影响显著，而焊接参数变量之间交互作用的影响极不显著。结合实际工程应用，以最大背正比Rbw、最小正面熔宽W和最小背面余高H2作为优化目标，分析两种热源模式下优化的焊接参数范围；在优化的焊缝成形指标条件下，AL模式的背正比系数高于LL模式约12%，AL模式的优化焊接参数窗口范围的宽泛度比LL模式大7%。

来源：2021年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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