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JB／T 11063-2010 激光焊接工艺指南.pdf

ICS25.160.01 J33 备案号：294492010

民共和国机械行业标准

JB/T11063—2010

平湖消防给水施工方案中华人民共和国工业和信息化部发布

本标准规定了激光焊的推荐工艺方法。 本标准适用于各类金属材料（包括铸件、锻件及其他成形材料）的激光焊。其他激光加 指南可参见附录F。

GB/T3375和GB/T19866中确立的术语和定义适用于本标准。

激光焊属于控制程序复杂的工艺过程。其质量控制要求应参照GB/T12467.2的规定。 激光焊接接头的缺欠质量等级及相关质量要求可参照相关标准规定，具体详见表1。

GB/T19867.4规定了激光焊接工艺规程的具体内容。其他激光加工方法（如切割、打孔、表面处理 和堆焊等）也可参照执行

激光焊及堆焊所使用的填充金属（焊丝和合金粉末）应符合相关标准规定

11.1产品或结构的总体设计 应重点考虑确保焊缝的可达性。聚焦头与焊缝表面应有一定的距离。当采用保护气和抑制等离子体 的气体时，喷嘴要靠近焊缝表面。传感器的使用提高了对可达性的要求。

激光焊对接接头通常不开坡口。T 形接头也类似， 不论采用哪种接头形式，焊件均应精确定位 为避免飞溅和咬边，可以采用衬垫。

肖除焊接开始处和结尾处的凹坑，应该使用引入板和引出板（见图1）。引入板和引出板世 端部的过热。引入板和引出板与工件应接触良好，焊后去除

激光焊常用于深熔焊接。深熔焊接要求具有高功率密度，能够使材料蒸发。通过蒸气压力产生一个 近似圆筒状的深孔。深孔壁被熔化的金属覆盖。材料在深孔前部熔化，流向深孔的后缘，凝固后形成焊 缝，一小部分沿着激光束的轴线方向被蒸发或者形成飞溅。深熔焊常用于厚工件的熔透和不完全熔透对 接焊。 热传导焊接时的功率密度不足以形成深孔，热量分布和电弧焊很相似。当低功率密度的激光散焦或

者摆动时就呈热传导焊接。焊缝横截面近似成半圆形，熔宽约为熔深的两倍。当热输入散布在史入 积上时，熔宽将大于熔深的两倍。在激光涂敷中会用到相似的技术，这时的熔深通常是极小值。 激光点焊时常采用脉冲激光，每点的焊接时间为毫秒级。焊缝横截面的轮廓一般介于热传导焊和深 熔焊之间。

激光能量使金属熔化并且产生深孔（深熔焊接）。深熔焊接时传递到母材上的能里土安 因素影响： 一部分激光能量被母材和液体金属的表面反射。 一产生气化的金属蒸气云和（或）等离子体云（CO2激光焊中）的负面效应。 激光束被母材反射的能量取决于表面的微观状况（例如表面的粗糙度）和表面温度。对于光滑表面 用波长大于1um的激光在室温下焊接时，反射率高达90%。对于更短波长的光和反射率不是很大的表 面，反射率小于50%。当激光能量足以产生深孔时，反射的作用就变得不很重要。对高功率和高光束质 量的激光，材料的反射率没那么重要；反射会引起过程不稳定以及不能产生深孔。 高功率CO2激光会产生很高的温度，以至于一部分金属蒸气被电离，在匙孔上方生成等离子体云 等离子体云会削弱激光能量，通常的预防办法是侧吹氨气。 He是抑制等离子体的首选气体，其他气体如N2或Ar也常采用。尽管等离子体并没有被完全抑制 但会使焊接过程更稳定。 高蒸气压的元素成分容易蒸发，和母材相比，其含量在焊缝中被降低。

12.1.3脉冲激光焊

冲激光焊可用于点焊。对较厚的材料，可以用高峰值功率的脉冲进行深熔焊接，然而， 连续输出的大功率激光焊

激光束摆动可以加大焊缝宽度，也有益于有间隙接缝的桥接。焊缝截面随有冷却述 12.1.5斜坡上升 数控的激光可实现上坡和下坡，和焦点控制一起被用来在开始和停止的位置获得满意的焊缝；这在

数控的激光可实现上坡和下坡，和焦点控制一起被用来在开始和停止的位置获得满意！ 环形焊缝和行星轨道焊缝中很重要。

荣昌陶博物馆片区改造工程(第二次)鑫宏鼎技术标施工组织设计（359P）12.1.6激光束的聚焦

激光束通常聚焦在母材的表面或表面附近

很多应用中都需要保护气体。焊接熔池、熔池后方和熔池下方（熔透焊中）可能郁需安休护 用适当设计的喷嘴。是否需要保护气体以及保护气体的类型取决于被焊材料。高温部分金属被有效的防 护是至关重要的，例如当焊接不锈钢时，通过保护气体来保证其耐蚀性。但对低碳钢的完全熔透焊，在 悍缝的根部不需要任何保护气体。薄板的高速焊接也可以在没有保护气体的情况下进行。

12.1.8焊接材料的使用

对具有间隙的焊缝，为了避免未焊满，需要采用焊接材料。有时出于治金 焊丝需要进行精确定位。激光电弧复合焊可以提供更好的工艺方案

复合焊接是指激光焊和电弧焊（等离子弧焊、TIG焊、MAG烊） 氏， 焊接速度快的特点。

其他熔焊相比，激光深熔焊的优点是熔化的金属少，热输入小，热影响区很有 。 在钢板上进行的单面对接穿透焊，熔深可达25mm左右。 电子束焊相比，激光焊的优势是可以在大气环境中进行，并且没有X射线的产生。

主要缺点是：对某些材料，过高的冷却速率不可接受；某些材料会出现裂纹和气孔；对表面反射能 力过强的材料难以施焊；激光光源的效率普遍太低，总的能源消耗是激光能的10倍～30倍；不适宜手 工焊接；焊缝中的高蒸气压成分由于蒸发而减少；对焊缝预处理要求严格；对焊缝定位或者对焊缝轨迹 跟踪的要求高：表面涂层会导致焊接缺欠等。

激光焊在数控下进行。采用传感器动态地调整光束与工件间的运动轨迹，才能在焊接过程中进行调 节或反馈。传感器安装在工作台上年产二十万吨元明粉防腐工程施工组织设计.docx，通过观测，诸如从焊接区发出的二次光的光强和光谱来监测焊接过 程。