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奥氏体不锈钢激光傳接工艺
发布时间: 2014-9-19 16:29:03
 
 
撬装式LNG加气站成套装备关键设计,如储罐和管道等,普遍会涉及到焊接工艺问题,所以开发LNG加气站成套装备焊接工艺来提高淳接件机械性能是非常重要的研究内容。焊接是一门将金属或热塑性材料等连接起来的制造工艺,在过去的几十年中,出现了许多不同的辉接工艺如电弧焊、埋弧辉、C02气体保护挥、格化极惰性气体保护煙(MIG)或活性气体保护电弧煙(MAG),以及妈极惰性气体保护傳(TIG).然而使用这些传统的焊接工艺存在许多不足,诸如热影响区和掉缝区宽度很大、材料收缩严重、有害残余应力的产生、揮接速度较慢、合金元素存在蒸发损失甚至是辉接件的严重变形。与这些低效率和易氧化的焊接工艺相比,激光焊接被视为重要的挥接手段,加上较高的自动化程度和生产率,使得激光挥接在工业领域中得到R益广泛应用。传统的激光择接工艺主要有两种激光光源,即CCV激光和Nd: YAG激光。Nd: YAG激光波长比C02激光短,更易被材料表面吸收;Nd: YAG激光光束可以通过透镜和光纤传播,而C02激光光束只能通过透镜和反射镜传播。另外,Nd: YAG激光器脉冲能量比CO2激光器更高、尺寸更小。相比之下,光纤激光煙接具有更多的优势,作为新兴的辉接手段,它的输出功率大于C02激光和Nd: YAG激光,最大输出功率为5-10 kW甚予:已发展到50 kW[29,3*^]。凭借较高输出功率、优质光束质量和快速挥接速度,光纤激光焊接得到的金属厚板焊缝宽度窄、溶深深。当激光聚焦时,光纤激光的光束质量稳定、聚焦光斑直径很小,更易提供较高的功率密度除此之外,光纤激光传输灵活、控制方便,容易到达传统激光燒接不能挥到的位置,并且光纤激光器的服役寿命最长。撬装式LNG加气站成套装备中多采用奥氏体不锈钢,传统的激光挥接工艺常会降低奥氏体不锈钢的机械性能,材料内部微观组织发生不利的改变,揚导致显微偏析、二次相析出、孔隙出现、硬化开裂、热影响区晶粒增大,以及合金元素蒸发导致材料的损失。光纤激光系统非常稳定、光束质量极高,采用光纤激光焊接工艺来挥接奥氏体不锈钢材料,能荷效地焊透厚板并且防止辉接件变形。激光焊接工艺参数,如激光功率(P)、接速度(V)、离焦量(Af)、激光光束的光斑fi:径(D)以及保护气体,对挥接件的质量和寿命都有直接地影响。目前,对光纤厚板择接件的机械拉伸性能缺陷抑制,煙接热过程中的数值问题和仿真以及组织模型演变模型的建立研究较少。