┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊脉冲激光焊接工艺参数对差厚拼焊板焊缝组织和性能的影响摘要采用不同的激光焊接参数对0.7mm/1.0mm的DC06和M170P进行焊接，对焊接接头进行金相分析和力学性能分析，并研究其中的关系。
试验结果表明：在保证焊接质量合格的情况下，适当提高脉冲频率，可以提高焊接接头的成型性，而焊缝及热影响区的组织和焊接接头硬度分布变化都不大；随着脉冲宽度的增加，焊接接头的成型性越好，焊缝及热影响区中出现能提高韧性及硬度的贝氏体，而焊接接头的硬度分布及热影响区宽度变化不是特别明显；随着焊接速度的增加，焊接的热影响区宽度明显减小，焊缝及其热影响区的组织含有较多的颗粒状贝氏体，且焊缝及其热影响区的晶粒大小都减小。
关键词：激光焊参数；异种钢焊接；差厚焊接；显微组织；力学性能┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录引言 (1)1.文献综述 (2)1.1 激光的物理基础 (2)1.1.1 激光的产生 (2)1.1.2 激光的特点 (3)1.2 激光焊接概述 (4)1.2.1 激光器的分类 (4)1.2.2 激光焊接原理 (5)1.2.3 激光焊接的优缺点 (6)1.2.4 激光焊接的工艺参数 (7)1.2.5 激光焊接工艺参数的选取 (8)1.3 激光焊接的应用 (9)1.3.1 激光焊接在表面工程上的应用 (9)1.3.2 激光焊接在汽车上的应用 (9)1.3.3 激光焊接在其他领域的应用 (10)1.4 激光焊焊接接头的组织和性能 (11)1.4.1 等厚钢板焊接接头组织与性能 (11)1.4.2 不等厚钢板焊接接头的组织与性能 (14)1.5 激光焊的研究现状与发展趋势 (17)1.5.1 国内外的研究现状 (17)1.5.2 激光焊接的发展趋势 (19)2 试验材料与方法 (19)2.1 试验材料 (19)2.2 试验设备 (20)2.3 试验方法 (20)3 结果分析及讨论 (22)3.1 脉冲频率对差厚拼焊板焊缝组织和性能的影响 (22)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.1.1 对接头表面形貌的影响 (22)3.1.2 对接头横截面形貌的影响 (23)3.1.3 对焊焊缝组织的影响 (23)3.1.4 对热影响区组织的影响 (25)3.1.5 对拼焊板性能的影响 (27)3.2 脉冲宽度对差厚拼焊板焊缝组织和性能的影响 (29)3.2.1 对接头形貌的影响 (29)3.2.2 对接头横截面形貌的影响 (30)3.2.3 对焊缝组织的影响 (30)3.2.4 对热影响区组织的影响 (31)3.2.5 对拼焊板性能的影响 (33)3.3 焊接速度对差厚拼焊板焊缝组织和性能的影响 (34)3.3.1 对接头形貌的影响 (34)3.3.2 对接头横截面形貌的影响 (35)3.3.3 对焊缝组织的影响 (35)3.3.4 对热影响区组织的影响 (36)3.3.5 对拼焊板性能的影响 (38)4 结论 (39)参考文献 (40)附录1 英文翻译 (42)附录2 硬度值 (56)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊引言以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。
对于能耗较大，排放量严重的汽车工业，降低汽车重量，降低耗油率以及减少污染物的排放成为汽车工业领域的重要课题。
而激光拼焊技术使得在保证车身强度的前提下，进一步提高了材料使用率，使车身结构更为合理，并且减少了冲压步骤，降低了生产成本。
目前，国内外kW级脉冲Nd：YAG激光焊接在工业中的应用广泛，发展速度惊人。
与CO2激光器比较，Nd：YAG激光器效率高、体积小、重量轻、冷却系统简单；脉冲Nd：YAG激光焊机，Nd：YAG脉冲频率高；金属对Nd：YAG激光束的吸收率高于对CO2激光器光束的吸收率；脉冲Nd：YAG激光器一般具有尖峰结构的波型，激光辐射的动力特性范围大，有利于提高深度熔化效果；相对连续激光器，脉冲激光器所需的平均功率小。
目前，国内外对脉冲Nd：YAG激光焊焊接工艺参数的研究并不多，特别是对低功率的脉冲Nd：YAG激光焊的焊接工艺参数的研究更是寥寥无几。
本文通过对不等厚的异种钢焊接试验，来研究脉冲频率、脉冲宽度以及焊接速度对焊接接头在组织及性能的影响。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.文献综述1.1激光的物理基础激光(Laser)是英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的缩写，意为“通过受激辐射实现光的放大”。
它被喻为20世纪“新四大发明”之一。
它的特点是：亮度极高，比太阳表面的亮度还要高1010倍；方向性极好，发出的光几乎是一束平行光束；颜色单纯，比目前最好的单色光源——氪灯还要纯万倍，在国防建设、工农业生产，以及科学实验等方面都有广泛用途。
激光焊接是以激光作为能量载体的—种高能密度焊接方法。
具体地说，激光焊接是将激光束直接照射到材料表面，通过激光与材料相互作用，使材料内部熔化来实现焊接的。
激光焊接可分为脉冲波激光焊接和连续波激光焊接，激光焊接按其热力学机制又可分为激光热传导焊接和激光深穿透焊接(或称激光深熔焊接)。
1.1.1激光的产生当原子受到光场作用时会发生受激吸收和受激辐射两个过程，受激吸收和受激辐射作为矛盾的两个方面，总是同时存在并贯穿于过程始终。
作用的结果是入射光被衰减还是得到放大，完全取决于以上两种过程中哪一种占主导地位：如果受激吸收超过受激辐射，则光的衰减大于增益，即总的效果是光被衰减；反之，若受激辐射占据主导地位，则光得以放大。
只有受激辐射超过受激吸收，光才可能被放大，进而有可能产生激光。
在热平衡条件下，处于较高能级的粒子数总是小于处于较低能级的粒子数。
这就是说：只有当介质处于粒子数反转分布状态时，通过介质的光才能被放大、也才有可能产生激光。
粒子数反转是使受激辐射从次要地位转化为主导地位的必要条件，是形成激光的必要条件。
如上所述，一个粒子数反转的体系，可以作为光的放大器。
但放大后光的特性不但与放大器图1.1光振荡器原理有关，而且还与原来的光信号有极大的关系。
因此，获得一个颜色很纯的、具有一定亮度的光信号就要靠光振荡器。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊光振荡器[1]是由一个粒子数反转的原子体系(称为工作物质) 和一个光学共振腔组成的。
最简单的光学共振腔是由两个相互平行的平面反射镜组成的。
光振荡器中原子在外来能量的激发下形成粒子反转，部分处于高能态的原子向着各个方向自发辐射。
其中，除了沿轴向的光之外，都马上离开振荡器。
只有沿轴向的光不断得到放大。
光遇到共振腔的反射镜之后，一部分输出，一部分又反射回去，又得到放大。
光来回一次，放大作用克服了各种衰减作用(例如工作物质的散射和吸收等等)，形成了稳定的光振荡。
从共振腔的反射镜上输出的就是激光(如图1.1所示)。
激光具有方向性好、亮度高以及单色性好等特点。
由于激光的方向性和亮度构成了能量在空间和时间上的高度集中，可传输极远距离并具有高能量或高强度，在材料加工领域(包括焊接)中被视为理想的热源。
1.1.2激光的特点激光器具有与普通光源很不相同的特性，一般称为激光的四性[2]：能量集中、方向性好、单色性好以及相干性好。
激光因为这些优异的特点在各行各业中得到广泛的应用。
(1)能量集中激光与普通光源相比，在发光面、方向及时间上都高度集中，因此激光具有很高的亮度，激光焦点的亮度约是普通光源的108—1010倍，一个2毫瓦的He—Ne激光器所发射的光束直径能过2毫米，发散角为3×10-4弧度，这样的一束激光所产生的亮度就相当于白炽灯的3千倍，太阳光的100倍。
(2)方向性好光源的方向性由光束的发散角θ来描述，普通光源发出的光是向各方向传播的，发散角很大，而激光的发散角却很小，比普通光或者微波要小3—4个数量级，它几乎是一束平行光。
即使一束激光发射到几千米处，光束扩散直径也还不到10cm。
(3)单色性好光源的单色性由光源谱线的绝对线宽△ν或相对线宽R来描述，即：R=△ν/ν一般光源的线宽是相当宽的，既使是单色性较好的氖灯，线宽也有104Hz—106Hz。
而激光的线宽相当窄，如氦氖激光器的线宽极限可以达到约10-4Hz的数量级，显然这是极高的单色性。
(4)相干性好相干性有时间和空间之分：时间相干性是指不同时刻由同一点发出的光波之间的相干性；空间相干性是指空间不同点发出的激光的相干性。
光源谱线的绝对线宽△ν越窄┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊相干时间就越长，激光的谱线线宽极窄，故它的时间相干性比普通光源要好的多。
而方向性越好，光源的空间相干性就越好，激光的方向性非常好，故它的空间相干性较好。
1.2激光焊接概述激光焊接是材料加工技术应用的重要方面之一。
早期激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型。
即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学及微电子行业等领域的应用越来越广。
1.2.1激光器的分类激光器[3]一般由三部分组成：激光工作物质、谐振腔和激励源。
激光器有多种分类方法，一般按激光器的工作物质类型来分有：气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器等。
(1)气体激光器气体激光器是以气体或蒸气为工作物质的激光器。
它是目前种类最多、波长分布区域最宽、应用最广的一类激光器。
气体激光器的优点：一、气体激光器所发射的谱线的波长分布区域宽，已观察到的上万条谱线，其波长覆盖了从紫外到远红外整个光谱区；二、气体激光器的输出光束的质量相当高，其单色性和发散度均优于固体和半导体激光器；三、气体激光器还具有转换效率高，结构简单，造价低廉等优点。
根据气体工作物质的性质状态，气体激光器可分为三大类：原子、分子和离子气体激光器。
根据气体工作物质的性质状态，气体激光器可分为三大类：原子、分子和离子气体激光器。
(2)固体激光器一般固体激光器基本上由四个主要部分构成。