不锈钢管激光环缝焊

激光不锈钢缝焊机的工件形变对焊缝表层成型有着不可忽视的影响，激光深熔焊焊缝表层形态，通常研究认为是因为熔池中表面张力分布、熔池内部压强与大气压之差一同确定的。当激光刚照射在一块各向同性平面板材的表层时，工件上表层激光作用区域温度骤然上升，照射区域内材料因受热膨胀而遭受周边冷基体的障碍，进而在该区域内形成压应力，并造成 板材出现轻微的向下翘曲。

当激光再次作用时，工作上表面温度再次上升，压应力增加，不仅如此，材料的屈服极限随温度的上升而降低，到一定阶段，材料屈服极限低于其周边的压应力数值，这一部分材料出现屈服形变，并形成堆积；在激光连续作用下，照射区域内的一部分材料逐渐熔化，形成熔池，其屈服强度将为零，在周边介质的挤压下，熔池液面上升并在表面张力作用下形成曲面。另外，照射区域内的压应力获得一部分释放，板材的翘曲程度减小。

当激光停止作用后，熔池内的液体在其上方气体以及周边介质的冷却作用下快速降温凝固，凝固后的表层保持了凝固前的液面形态，进而形成了焊缝表层的突起。接着周边材料的温度也随着降低，因为焊缝以及周边区域出现永久性形变，工件表层焊缝周边各点已无法完全恢复其在激光作用前的位置，进而在工件上部形成新的残余拉应力，并最后造成 工件形成一定程度的向上翘曲。当激光功率、扫描速度等工艺参数不另外，单位时间内注入工件的能量也不一样，熔池大小和热干扰区的范围等也将产生变化，这必定会干扰热应力的大小和分布，进而造成 焊缝表层突起程度的改变。这就给予了一类可能性，即根据选取适合的工艺参数来控制焊缝表层形态。

在实际应用中，激光深熔型焊接焊缝表层通常会形成一定高度的突起（或一定深度的塌陷）。但在某些特定的应用环境下，对焊后表层要求相当高，不允许有肉眼看得见的不平整。因而，研究激光焊焊缝表层形态的影响因素，即表层突起的成因及相应的消除办法就极很有必要。

激光焊具备的独特优势

（1）、能量密度高,热输入量小,焊接形变小,能获得窄的熔化区和热影响区及其熔深大的焊缝

（2）、冷却速度快,焊缝组织微细,故焊接接头性能良好

（3）、焊接能量可精准操纵,可靠性高,对于各种的要求有较高的适应性

（4）、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

（5）、能在室温或特殊条件下进行焊接，激光焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

（6）可焊接难熔材料如钛等，并能对异性材料施焊，效果良好。

（7）激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。

（8）可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊获得了更为广泛的推广和应用。

（9）激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。