蒋宝，黄瑞生，李琳琳，滕彬，邹吉鹏，李振华，武鹏博

摘要：为研究万瓦级光纤激光自熔焊接焊缝成形规律，进而实现30 kW激光功率条件下焊缝的良好成形，试验以30 mm和40 mm厚Q235低碳钢为研究对象，在平板堆焊基础上，分析不同激光功率、离焦量、焊接速度和侧吹压力条件下的焊缝成形特征，并利用自制小型侧吹装置进行了工艺参数优化和焊缝成形控制。结果表明，万瓦级激光焊接时，特别是当激光功率达到30 kW时，单一通过离焦量或焊接速度的改变难以获得良好的焊缝成形，焊缝均匀性差、焊接飞溅大;通过在试板上方施加横向侧吹并在侧吹压力为0.3～0.4 MPa时，可有效改善焊缝成形，减少焊接飞溅，同时焊缝熔深可提高20%以上;通过工艺参数的进一步优化，最终在横向侧吹压力为0.4 MPa、焊接速度为0.6 m/min时实现了30 kW激光焊接时焊缝表面成形的良好控制。

关键词：万瓦级;光纤激光;30 kW;参数优化;侧吹

中图分类号：TG456.7      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）10-0008-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.10.02

0    前言

随着船舶等重工业领域的快速发展，对中厚板的需求越来越多，对中厚板的焊接技术也提出了更高要求。目前国内的中厚板焊接主要采用窄间隙弧焊[1-3]，也有窄间隙激光焊的应用研究[4-6]，但无论是窄间隙弧焊还是窄间隙激光焊，由于需要多层填充，均难以满足更高效率的焊接需求。

另一方面，随着高功率光纤激光器的快速发展，特别是万瓦级以上光纤激光器的应用，对中厚板高功率激光焊接技术的研究越来越多[7-10]。利用万瓦级激光的……