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克服激光焊接机工作中出现裂纹的研究
   裂纹是激光焊过程中出现的最严重的缺陷。导致焊接接头开裂的主要因素有两种:冶金因素和力学因素。激光焊的不平衡快速加热与快速冷却的特性,使得整个接头处于复杂的应力状态,构成了接头开裂的力学因素;激光焊接机在克服裂纹的过程中不断发展,如何解决焊接过程的裂纹缺陷,成为激光焊接机研究者长期研究的课题,激光焊又是一系列不平衡工艺过程的综合,在快速冶金凝固过程中,必然会出现成分分布的不均匀及低抗裂性能的淬硬组织等,它们构成了促进裂纹萌生的冶金因素。
    本次试验中发现了三种激光焊接机工作中主要裂纹:结晶裂纹、液化裂纹和类再热裂纹,我们根据这三种裂纹对焊接过程进行分析,结晶裂纹与焊缝宏观区域的成分不均匀性有关。焊缝中心区域是液相结晶最晚的部位,焊缝两侧的柱状晶交汇于此,同时大量低熔点的杂质也堆积于此,形成中心线偏析,从而降低了该处的结合强度,在一定力学条件下,裂纹就产生在这一部位。结晶裂纹末端的放大SEM照片。液化裂纹起始于焊缝底部熔化线,然后扩展进入过渡层近缝区。焊接时,母材熔化后在熔合线处开始结晶凝固成树枝状的一次结晶组织。过渡层一侧的低熔点组分会偏析富集到枝晶晶界处,形成液化薄膜。在收缩应力作用下,形成裂纹。类再热裂纹是近缝区中过热奥氏体晶界上微孔串联产生的空穴型开裂。由于在三晶粒交界出,晶粒间相互滑动在三晶点处产生应力集中,裂纹发展到一定程度便会产生楔形开裂。
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