目前，?Hastelloy C-276資料的焊接方法首要為氬弧焊接、電子束焊接和激光自熔焊接。研討發(fā)現(xiàn)，

Hastelloy C-276氬弧焊接熱輸人量大， 焊縫顯微安排粗大， 有二次相析出， 焊縫邊際存在軟化的熱影響區(qū)，焊接接頭抗拉強度低[2-3] 。Hastelloy C-276電子束焊接焊縫晶粒顯著得到細化， 硬度較母材得到顯著提高，但焊接進程需要在真空環(huán)境中進行+。脈沖激光焊接熱輸人量小、冷卻速度快， 薄板Hastelloy C-276脈沖激光自熔焊焊縫成形較好，焊縫晶粒顯著得到細化，元素偏析程度較低[5-6]。與氬弧焊接比較，激光自熔焊具有顯著優(yōu)勢，可代替氬弧焊接作為屏蔽套焊接成形的一種重要技術手段，但激光自熔焊接焊縫易發(fā)生負余高，影響屏蔽套全體使用性能。薄板激光填絲焊接(LWF W) 具有間隙容錯能力強、裝夾精度要求低、能量密度集中等特色[-21， 較自熔焊更適用于長程大徑厚比屏蔽套的焊接。Hastelloy C-276薄板激光填絲焊接有利于提高焊接接頭力學性能，但易受脈沖激光熱輸人、光斑巨細和激光空間散布的影響。為此，本文研討了單脈沖能量和離焦量對Hastelloy C-276薄板脈沖激光填絲焊焊縫描摹的影響規(guī)則。

2 實驗資料與方法

選用0.5mm厚的Hastelloy C-276薄板(100mm×40mm) 作為母材， 選用直徑為0.5mm的ERNiCrMo-4焊絲，母材與焊絲的化學成分見表1.選用英國GSI公司出產的JK701H型Nd：YAG脈沖激光器和自主改善的送絲體系。為確保焊絲的剛直性和安穩(wěn)性，調整伸出送絲嘴的焊絲長度為2mm。選用前置送絲方法，送絲角度α為30°，光絲間距d為0.3mm，并確保焊接進程中焊絲端部坐落熔池前沿方位處。焊接進程中選用體積分數(shù)為99.9%的氬氣作為保護氣，填絲焊接實驗示意圖如圖1所示。

3

實驗結果及討論

3.1

單脈沖能量對焊縫描摹的影響規(guī)則圖3所示為單脈沖能量E對焊縫成形微觀描摹的影響規(guī)則，其中W為熔寬，H為余高，β為接觸角。圖3能夠看出，跟著單脈沖能量的添加，焊縫上、下熔寬增大，上余高和上接觸角減小，下余高緩慢增大，下接觸角根本堅持不變，熔化金屬體積添加。當單脈沖能量為0.75J時，由于熱輸人量較小，呈現(xiàn)未熔透現(xiàn)象，填充金屬堆積在焊縫上外表，導致上余高和上接觸角較大，當單脈沖能量在1.25~2.25J規(guī)模內時，跟著單脈沖能量的添加，焊縫上、下熔寬增大，且下熔寬比上熔寬增大顯著，在相對填絲量不變的情況下，焊縫上余高和上接觸角迅速減小，下余高逐步增大而下接觸角根本堅持不變。這首要是因為單脈沖能量影響焊縫熱輸人，跟著單脈沖能量的添加，焊縫熱輸入添加.熔池中心溫度升高，溫度梯度添加，外表張力的收縮效果變弱，

熔池上外表Marangoni對流顯著增強， 使得熱量向下傳遞； 同時， 焊縫下外表未采納吹氣冷卻， 熔池下外表Marangoni對流效應強于上外表， 導致焊縫下外表熔寬添加更加顯著； 在外表張力和熔池金屬重力效果的一起影響下，焊縫上余高和上接觸角迅速減小，下余高逐步增大而下接觸角根本堅持不變。

3.2 離焦量對焊縫描摹的影響規(guī)則

圖4所示為離焦量D對焊縫成形微觀描摹的影響規(guī)則，能夠看出，在不同離焦量條件下，焊縫上、下熔

寬均根本相近；在零離焦時可獲得最窄焊繼，此刻金屬熔化量最小。離焦量在一2~+3mm規(guī)模內時，跟著

離焦量絕對值的增大，光斑效果面積增大，焊縫上、下熔寬增大，上余高和上接觸角呈減小的趨勢；當離焦量絕對值繼續(xù)增大時，焊縫熔寬呈現(xiàn)下降的趨勢，這首要是因為實驗所使用的激光峰值功率密度為

10°W/cm，屬于傳導焊接，離焦量對焊縫寬度的影響首要與激光光斑的巨細有關，在必定規(guī)模內，離焦量越大，在母材外表效果的光斑尺寸就越大，熱效果面積就越大，熔寬就越大，但跟著離焦量的繼續(xù)增大，激光峰值功率密度降低，熔寬減小。在負離焦時，上熔寬總是略大于下熔寬；當離焦量超過+2mm時，下熔寬略大于上熔寬。這可能與激光光束空間散布有關，負離焦時，在板厚方向激光束半徑逐步減小，功率密度逐步增大：正離焦時則恰好相反，離焦量對焊縫余高和接觸角的影響首要與光斑效果面積和激光空間散布有關，受激光空間散布的影響，正離焦時焊縫下余高比負離焦時的要大，填絲焊縫表現(xiàn)出必定的下塌現(xiàn)象，

3.3 典型焊縫描摹

根據(jù)填絲焊接工藝對焊縫成形描摹的影響規(guī)則可知，在單脈沖能量規(guī)模為1.25~1.75」、離焦量規(guī)模為

-2~+2mm的條件下可獲得熔寬較小，且上下熔寬、余高、接觸角均近似共同的焊縫描摹，圖5所示為單

脈沖能量為1.25」、離焦量為-1mm時獲得的焊縫成形截面描摹，圖6所示為在此工藝條件下的焊縫成形

外表描摹，能夠發(fā)現(xiàn)，填絲焊接焊縫上外表成形潤滑、均勻，焊絲填加進程較為安穩(wěn)。焊縫上外表成形呈現(xiàn)出必定周期性的半圓波濤條紋特征，周邊未見顯著飛濺物，這首要是因為脈沖激光連續(xù)效果使得焊縫上外表閱歷了多次熔化凝固，其中條紋間距與脈沖頻率和焊接速度有關；焊縫下外表成形呈現(xiàn)顯著的熔化鴻溝，且熔池金屬向下構成突起，也呈現(xiàn)出必定的半圓波濤條紋特征，但半圓波濤條紋方向與上外表的相反，首要是由于焊接進程中冷卻速度較大，且焊絲填充焊接發(fā)生的余高較大，后一脈沖并不能完全熔透前一脈沖效果構成的下余高金屬，即前一脈沖效果構成的下余高最低方位處的金屬并未閱歷重熔進程。

結論

4

研討了單脈沖能量和離焦量對Hastelloy C-276薄板脈沖激光填絲焊接中焊縫描摹的影響規(guī)則.得到如

下結論，

1)跟著單脈沖能量的增大，焊縫熔寬增大，在重力效果下焊縫金屬向下陷落.焊縫上余高和上接觸角減

小，下余高增大，

2)在不同離焦量條件下，焊縫上，下熔寬均根本相近；跟著離焦量絕對值的增大，光斑直徑增大，焊縫熔寬增大；受激光空間散布的影響，負離焦時.上熔寬總是略大于下熔寬，正離焦時，當離焦量超過+2mm時，下熔寬略大于上熔寬，且正離焦時焊縫下余高比負離焦時的要大，

3)在單脈沖能量規(guī)模為1.25~1.75J，離焦量規(guī)模為-2~+2mm的條件下，可獲得熔寬較小，且上下

熔寬、余高、接觸角均近似共同的焊縫描?。汉附z填加進程安穩(wěn)，焊縫上、下外表成形潤滑、均勻，均表現(xiàn)出半圓波濤條紋特征，但下外表半圓波濤條紋方向與上外表的相反。