船用A36钢激光-GMAW复合焊焊接工艺

陈鹏宇， 钟 毅

(1.海军装备部驻上海地区第八军事代表室， 上海200011； 2.海军装备部驻上海地区第五军事代表室， 上海200135)

0 引 言

船用钢板在使用传统的埋弧焊(Submerged Arc Welding， SAW)和熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding， GMAW)等焊接方法时，焊后变形较大。尤其是在甲板、上层建筑围壁等薄板结构中，如果对大面积平整度有严格要求，焊接后进行矫平的工作量就会较大，将增加施工成本。如果使用激光焊接，由于焊接线能量相对较小，薄板焊接变形较小，则可以节省大量的额外工作时间。

激光器可提供的最大功率水平有限，且设备价格昂贵，且其对焊接工装夹具的要求较高，焊接过程中对坡口质量和工件固定的高要求降低了船舶激光焊接的适用性。由于低能量输入和焊后的快速冷却，激光焊接需要克服的最重要问题是焊缝的硬度过高。美国船级社(ABS)的现有标准对低合金高强钢焊缝的硬度进行了一定的限制：一般要求最大硬度为350 HV10[1]。通常使用激光器焊接工艺焊接船用钢板，厚度达6 mm以上的船板很难达到硬度标准。

研究的目的是通过结合激光器和GMAW最大程度地降低焊缝硬度值。鉴于激光器功率有限，同时使用GMAW，可有效提高焊接速度和生产效率。由于使用GMAW进行填充焊，可以放宽坡口的加工和准备要求及板的定位和固定要求。使用Y型对接接头进行试验，用激光焊接根部，并使用双丝GMAW完成填充和盖面焊接。双丝GMAW使用2支不同的焊枪，每支焊枪都有自己的独立电源。双丝GMAW用于焊接对接缝根部以上区域，并利用其热输入对根部焊缝进行退火，以降低焊缝的硬度。……