TC4 钛合金激光扫描焊接金属蒸气形态及其光谱特性研究

目的 钛合金激光焊接时会产生大量等离子体 / 金属蒸气,等离子体 / 金属蒸气中包含了大量的焊接信息,通 过研究这些信息与焊接状态的关系,可以实现焊接状态的实时反馈与调整,为焊接自动化提供了基础。 方法 以 TC4 钛合金为实验对象,加入激光扫描焊接工艺方法;通过高速摄像与光谱采集的方式对焊接过程中的金属蒸汽 形态以及光谱变化规律进行了研究。 结果 试验结果表明:在点焊时加入扫描以后,等离子体 / 金属蒸气的摆动幅度 减小,小孔效应减弱,焊接的稳定性得以提高;在移动焊接时,在不加扫描时,激光功率的提升以及焊接速度的减慢 均会对使光谱强度得到显著的升高,而加入扫描以后,激光功率的提升以及焊接速度的减慢对光谱强度的影响变 得很小,光谱强度并没有显著提升。 结论 在点焊过程中扫描的加入会使等离子体摆动幅度减小,焊接的稳定性得 到提高。 在移动焊接过程中加入扫描,可以对光谱强度产生抑制,同样使得焊接的稳定性得以提高。