20mm厚16MnDR窄间隙激光-MIG复合焊接工艺优化与性能研究

本文主要探讨了厚板16MnDR钢的窄间隙焊接工艺，这是一种针对工业级高强度材料的挑战性焊接任务。研究的焦点在于实现20毫米厚度的16MnDR钢板之间的高质量、高效焊接。首先，通过设计一系列实验，研究人员着重研究了钝边尺寸和坡口角度对焊缝成形和焊接效率的影响。这两个参数的优化对于确保焊接过程中的稳定性和减少焊接变形至关重要。 实验结果显示，通过优化钝边尺寸和坡口角度，采用单激光自熔焊作为打底技术，配合多层多道激光-电弧复合焊填充，能够显著改善焊接效果。这种工艺不仅使焊缝表面光滑，焊缝内部缺陷极少，而且相较于传统焊接工艺，显著降低了焊接线能量，提高了约155%的焊接效率。这意味着在保证焊接质量的同时，也节省了能源和时间成本。 对于焊接接头的力学性能测试，结果显示其抗拉强度略高于母材，满足强度要求。更重要的是，在承受弯曲测试时，接头表现出良好的韧性，即使弯曲至180°，也没有出现明显的裂纹，表明焊接接头的弯曲性能良好，能满足结构件的机械性能需求。 激光技术在这个研究中起到了关键作用，特别是在实现窄间隙焊接时，它提供了精确的热输入控制，有助于防止热裂纹和变形。激光-MIG复合焊（即激光技术和熔化极气体保护电弧焊的结合）则进一步增强了焊接的灵活性和适应性，使得厚板16MnDR钢的焊接难题得以解决。 总结来说，这项研究为工业界提供了一种先进的焊接方法，适用于高强度、大厚度的16MnDR钢板制造，对于提高生产效率，保证产品质量，以及减少能源消耗都具有重要意义。未来，随着激光技术的不断发展和优化，这种激光-MIG复合焊接工艺有望在更广泛的领域得到应用。