焊缝表面形态和焊缝横截面形貌

采用凯普林半导体激光焊接低碳钢和不锈钢，当激光功率为 2 kW，焊接速度为 0.2 m/min 时，典型的焊缝表面形态如下图所示，半导体激光焊接低碳钢时，表面较不锈钢的焊缝形貌更宽，鱼鳞纹更明显。另外，焊缝更宽，热影响区更大。

半导体激光焊接低碳钢和不锈钢焊缝表面

注：(a)低碳钢， (b)不锈钢

半导体激光焊接低碳钢和不锈钢，当激光功率为 2 kW，焊接速度为 0.2 m/min 时，典型的焊缝横截面形貌形态如下图所示。可见半导体激光焊接低碳钢及不锈钢的焊缝横截面均不同于传统的“钉子头”形形貌，为典型的“U”形焊缝横截面形貌。另外，不锈钢焊缝横截面相较于低碳钢更细长，熔宽明显更窄、熔深略微较深。

半导体激光焊接低碳钢和不锈钢焊缝横截面

注：(a)低碳钢， (b)不锈钢

不同功率下焊缝横截面形貌

采用凯普林半导体激光器、焊接头75-145145、离焦量0，在不同功率下焊缝横截面形貌不同。随着功率的增加，焊缝的深度在增加，同时，激光器功率增加也会造成熔宽的增加。

不同功率下的横截面图

焊接速度与熔深、熔宽之间的对应关系

熔深熔宽对随焊接速度的变化

半导体激光焊接低碳钢和不锈钢焊缝熔深随焊接速度的变化规律如图 5 左所示。可见该激光焊接两种材料的熔深大体相当，均随着焊接速度的提高而减小。当焊接速度为 0.2 m/min 时，焊接熔深可达 3.2 mm；当焊接速度为 3 m/min 时，焊接熔深可达 1 mm。

半导体激光焊接低碳钢和不锈钢熔宽随焊接速度的变化规律如图 5右 所示。该激光焊接两种材料的熔宽总体趋势大体相当，均随着焊接速度的提高而减小。但相同速度下，焊接低碳钢的熔宽明显大于不锈钢。当焊接速度为 0.2 m/min 时，低碳钢熔宽可达 3.88 mm，而不锈钢熔宽仅为 2.78 mm；当焊接速度为 3 m/min 时，低碳钢熔宽可达1.6 mm，而不锈钢熔宽仅为 1 mm。

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