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激光焊的主要⼯艺参数对焊接质量的影响激光焊的主要⼯艺参数对焊接质量的影响⼀、激光焊接原理激光焊接可以采⽤连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
功率密度⼩于104~105W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度⼤于105~107W/cm2时，⾦属表⾯受热作⽤下凹成“孔⽳”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽⽐⼤的特点。
其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加⼯表⾯，表⾯热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使⼯件熔化，形成特定的熔池。
⽤于齿轮焊接和冶⾦薄板焊接⽤的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下⾯重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接⼀般采⽤连续激光光束完成材料的连接，其冶⾦物理过程与电⼦束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“⼩孔”（Key-hole）结构来完成的。
在⾜够⾼的功率密度激光照射下，材料产⽣蒸发并形成⼩孔。
这个充满蒸⽓的⼩孔犹如⼀个⿊体，⼏乎吸收全部的⼊射光束能量，孔腔内平衡温度达2500℃左右，热量从这个⾼温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的⾦属熔化。
⼩孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产⽣的⾼温蒸汽，⼩孔四壁包围着熔融⾦属，液态⾦属四周包围着固体材料（⽽在⼤多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量⾸先沉积于⼯件表⾯，然后靠传递输送到内部）。
孔壁外液体流动和壁层表⾯张⼒与孔腔内连续产⽣的蒸汽压⼒相持并保持着动态平衡。
光束不断进⼊⼩孔，⼩孔外的材料在连续流动，随着光束移动，⼩孔始终处于流动的稳定状态。
就是说，⼩孔和围着孔壁的熔融⾦属随着前导光束前进速度向前移动，熔融⾦属充填着⼩孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。
上述过程的所有这⼀切发⽣得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数⽶。
⼆、激光深熔焊接的主要⼯艺参数1. 激光功率激光焊接中存在⼀个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，⼀旦达到或超过此值，熔深会⼤幅度提⾼。
浙江工贸职业技术学院材料工程系毕业论文（设计）课题名称：工艺参数对铝合金表面激光强化层组织与性能的影响专业：机电一体化（表面工程）班级：机电1204姓名：董益凯指导教师：徐临超完成时间2014 年11月15日目录第一章前言 (1)1.1 激光强化工艺研究的相关概念 (1)1.2 国内外激光强化工艺研究的现状 (1)1.3 激光强化技术发展趋势 (2)1.4 激光强化的应用和前景 (3)1.5 电镀强化与其他强化的比较 (4)1.5.1 强化后的产品耐蚀性强 (4)1.5.2 结合力强 (5)1.5.3 简化工序提高效率 (5)1.5.4 环保性 (5)1.6 激光强化研究的意义及必要性 (5)第二章实验设备及方法 (5)2.1 仪器设备 (5)2.2 实验内容与方法 (6)第三章实验结果及分析 (7)3.1 激光焦深对激光强化层硬度的影响 (7)3.2 激光电流对激光强化层硬度的影响 (7)3.3 激光脉宽对激光强化层硬度的影响 (8)3.4 激光频率对激光强化层硬度的影响 (8)3.5 激光速度对激光强化层硬度的影响 (9)四、结论 (10)致谢 (11)参考文献 (12)镀镍层激光强化工艺的研究董益凯浙江工贸职业技术学院材料工程系班级：机电1204摘要：激光强化技术可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等。
本论文是针对铝合金激光强化展开研究，通过对改变焦深，电流、脉宽、频率，进给得到的强化层，进行维氏硬度测试，得到最佳工艺参数是焦深103.3mm，电流160A，脉宽2.5ms，频率120Hz，工作台移动速度为标准速度的50mm /min。
关键词：激光强化；铝合金；维氏硬度第一章前言1.1 激光强化工艺研究的相关概念激光强化是指以不同的添料方式在被强化基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。
6061-T6中厚板铝合金激光焊接工艺研究针对6mm厚6061-T6铝合金试板做了大功率激光焊接试验，从焊接稳定性入手，分别讨论了离焦量、焊接速度、保护气体流量以及激光功率对激光焊接的影响，确定了中厚板铝合金在大功率激光焊接条件下的最佳激光焊接工艺参数。
最后，利用Simufact Welding软件针对试验结果进行了模拟验证。
结果表明：在采用氩气作为保护气体的条件下，最佳气流量范围为20L/min～25L/min。
在离焦量为-6mm～-4mm时，焊缝的熔深与焊接的稳定性均达到一个较好水平。
中厚板铝合金激光焊接难以得到临界焊透焊缝，往往表现为“透则漏”，因此容易得到部分焊透焊缝，此时小孔的稳定性最差，而全熔透焊的稳定性相对较好。
關键词：激光焊接;焊接角度;数值模拟;气孔率;力学性能6061-T6铝合金具有优良的焊接特性、良好的抗腐蚀性、韧性高且加工性能优异、氧化效果极佳等优良特点，逐渐替代了传统的钢材，广泛应用于电子、精密仪器、通讯以及航天领域[1-3]。
激光焊接是一种先进的连接技术，具有热输入小，变形小等优势。
但是由于深熔焊焊接过程铝合金材料对激光反射率高，激光能量吸收率很低、合金元素烧损严重，焊接过程不稳定，以及铝合金本身特殊的物理性质使得这种工艺还不成熟，焊接时存在着易产生焊缝下塌和气孔缺陷等问题[4-7]。
本文采用6mm厚的6061-T6中厚铝板铝合金材料，进行单因素激光焊接试验，研究不同的焊接工艺参数对激光焊接焊缝成形和焊缝质量的影响，优化中厚板铝合金激光焊接工艺参数，总结工艺参数与焊接接头形状的关系，并对接头的金相组织与力学性能进行观察与测试得出接头形状与金相组织及力学性能的相关性。
1 试验材料及方法试验材料为板厚6mm的6061-T6铝合金，化学成分如表1，实验板的尺寸为。
试验采取氩气为保护气体，通过控制单因素变量进行试验。
激光器是YLR-6000光纤激光器，激光焊接实验中保护气嘴与试验板表面法线的夹角为，距离实验板表面为5mm，焊接前用带有丙酮的棉布将实验板的表面擦拭干净，防止污染实验板，影响试验结果，焊接过程中保持激光垂直照射在焊板上。
焊接工艺参数对焊缝质量的影响作者：魏国庆来源：《中国新技术新产品》2015年第13期摘要：焊接过程中不可避免地会产生一定的焊接应力和变形，同时往往会在焊缝中存在着一定数量的焊接缺陷。
这些缺陷和应力往往会引起产品结构的破坏而发生事故。
本文主要阐述了焊接工艺参数对焊缝质量的影响以及在焊接过程中如何根据产品性能和需要来调整焊接工艺参数，保证产品质量。
关键词：焊接工艺参数；焊接电流；电弧电压；焊接速度中图分类号：TG457 文献标识码：A焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称叫做焊接工艺参数，例如：焊接电流、电弧电压、焊接速度等。
合理的焊接工艺参数是焊缝质量的保证。
1 焊接电流对焊缝质量的影响焊接电流，是指焊接时流经焊条、焊丝的回路电流。
它是焊接的重要参数，对焊接质量和成型有极大影响。
1.1 焊接电流过小，则不易起弧、易息弧、电弧不稳定、熔深不足，焊道窄余高大，容易造成未焊透、夹渣、焊瘤和冷裂纹等问题。
1.2 焊接电流过大，则焊缝熔深大，焊道宽余高大，容易造成烧穿、咬边、夹钨、气孔、热裂纹等缺陷，且增加了金属飞溅导致浪费，还会导致焊缝及热影响区金属晶粒粗大（热脆化），影响物理性能。
1.3 为保证焊接效率，一般情况下，在保证焊接质量的前提下尽可能采用较大电流。
1.4 一般情况下，采用较细的焊条，应选择较小的焊接电流；采用直径较粗的焊条，应选择较大的焊接电流，以供给熔化焊条所需之热量。
1.5 特殊情况下，为了获得合理的焊接电流，焊接前必须做焊接工艺评定。
焊接电流的确定，应结合焊接的类型、母材性质、焊条焊丝牌号、电压、焊速等因素综合确定，最好经过工艺试验。
焊接结构的焊缝尺寸不符合要求时，将直接影响焊接接头的质量：尺寸过小的焊缝，使焊接接头强度降低；尺寸过大的焊缝，不仅浪费焊接材料，还会增加焊件的变形；塌陷量过大的焊缝使接头强度降低；余高过大的焊缝，造成应力集中，减弱结构的工作性能。
2 电弧电压对焊缝质量的影响电弧电压指电弧部的电压，与电弧长大致成比例地增加，一般电压表所示电压值包括电弧电压及焊丝伸出部，焊接电缆部的电压下降值。
摆动工艺参数对铝合金激光焊焊接质量的影响
王健强;贾正;邢健;李家曙
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(47)5
【摘要】为了研究铝合金激光焊接过程中摆动参数对焊接结果的影响,文章采用单因素的变量试验,在其他参数固定为功率4 kW、焊接速度80 mm/s、离焦量0的情况下,分别分析激光摆动频率、摆动幅度等参数对2 mm厚的6k21和5754铝合金薄板焊缝成型、焊接质量的影响。
试验结果表明:随着摆动幅度的增加,焊缝熔深减小,熔宽先增加后减小;随着摆动频率的增加,熔深、熔宽均减小;在焊缝没有焊接缺陷的情况下,试件的剪切力与熔宽成正相关。
文章研究结果可为汽车轻量化全铝车身连接中的激光焊接工艺提供一定的理论参考。
【总页数】6页(P606-611)
【作者】王健强;贾正;邢健;李家曙
【作者单位】合肥工业大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG456.7
【相关文献】
1.激光热源偏移对6mmA7N01铝合金激光-MIG复合焊焊接头的质量影响
2.激光摆动焊接工艺参数对高强钢气孔率和焊缝成形的影响
3.焊接工艺参数对10 mm厚2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊焊缝质量和性能的影响
4.激光摆动焊接工艺参数对
不锈钢焊缝成形与气孔率的影响5.考虑碳排放的铝合金薄板激光摆动焊接工艺参数优化
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焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，随着电弧焊接电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。
其原因如下:1）随着电弧焊焊接电流增加，作用在焊件上的电弧力增加,电弧对焊件的热输入增加，热源位置下移，有利于热量向熔池深度方向传导，使熔深增大.熔深与焊接电流近似成正比关系，即焊缝熔深H约等于K m×I.式中Km为熔深系数（焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数),它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1.2)电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加，焊丝熔化量近似成正比的增多,而熔宽增加较少,所以焊缝余高增大.3）焊接电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制，因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时，焊接电流增加，焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时，容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高电弧电压，电弧功率相应增加，焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大，电弧散热增加，输入焊件的能量密度减小,因此熔深略有减小而熔深增大.同时，由于焊接电流不变，焊丝的熔化量基本不变，使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法,俄日了得到合适的焊缝成形，即保持合适的焊缝成形系数φ,在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压，要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系.这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3。
焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高焊接速度会导致焊接热输入减小,从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比，所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标,为了提高焊接生产率,应该提高焊接速度。
激光在铝合金焊接中的应用研究进展发布时间：2021-07-06T02:18:51.071Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：付晓刚[导读] 铝合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性，并且材料品种覆盖范围大，是优良的轻质结构材料，在汽车、轨道交通、航空航天及船舶等行业获得广泛应用。
身份证号 23022119851218xxxx摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着激光器技术的进步，激光在铝合金焊接中的应用研究日益受到关注。
本文综述了国内外研究者为提高铝合金焊接过程中激光能量的耦合效率所做的各种努力和尝试，总结了激光复合焊接、铝合金激光焊接模拟及焊接过程稳定性的预测研究进展，最后对今后铝合金激光焊接技术的研究热点和发展趋势做出了预测。
关键词：铝合金；激光焊接；激光焊接模拟；稳定性；研究进展。
引言铝合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性，并且材料品种覆盖范围大，是优良的轻质结构材料，在汽车、轨道交通、航空航天及船舶等行业获得广泛应用。
近年来，激光焊接作为高效率、低热输入、高柔性的高质量连接技术在国内市场获得越来越多的关注和应用。
铝合金激光焊接技术的应用和发展主要受到三方面因素的影响：一是铝合金材料的发展，材料的焊接性、强塑性与耐蚀性等性能提升；二是激光焊接工艺研究与焊接质量评估的成熟度；三是激光焊接设备，包括激光仪器设备的快速发展，以及激光束的输出形式、调控方式的多样化等。
在上述基础上，针对不同行业、场景的生产需求，保障可供选择与搭配的激光焊接系统在成本和工艺上更具有灵活性和适用性。
1、铝合金激光焊特点：随着大功率、高性能激光焊机的不断出现，铝合金激光焊接技术得到了迅速发展，成为最有前景的铝合金焊接方法。
这种方法在焊接热循环、化学冶金、生产效率以及焊缝成型等方面有明显的优点。
铝合金激光焊具有如下4个优点：第一焊接比能小，焊接比能是指焊合单位表面所需的能量。
对比激光焊、氩弧焊的焊接比能可以发现，铝合金激光焊的比能小，热影响区小；第二焊接变形小，聚焦后的激光束光斑直径很小，使得激光束在材料上的作用面积较小，热影响区相对较小，变形相对较小；第三生产效率高，激光光斑直径较小，功率密度较高，允许较高的焊接速度，焊缝质量好，生产效率较高；第四晶粒细小，在激光焊接过程中，焊缝峰值温度高，高温停留时间较短，冷却速度较快，过冷度较大，焊缝组织细小。
激光参数对铝硅壳体焊缝形貌和气密性能影响激光焊接是一种高效、快速、精密的焊接方法，在铝硅壳体焊接中得到了广泛的应用。
激光焊接中的激光参数会对焊缝形貌和气密性能产生一定的影响。
本文将从激光功率、激光束直径和焊接速度三个方面探讨激光参数对铝硅壳体焊缝形貌和气密性能的影响。
首先，激光功率是激光焊接中最重要的参数之一、激光功率的大小直接影响到焊接时的热输入量，从而影响到焊缝形貌和气密性能。
在铝硅壳体焊接过程中，适当的激光功率可以保证焊缝的充分熔化，形成良好的焊缝形貌。
过高的激光功率会导致过度熔化，焊缝变宽，同时还容易产生气孔和裂纹，降低焊缝的气密性能。
因此，选择合适的激光功率是保证焊缝形貌和气密性能的关键。
其次，激光束直径也是激光焊接中一个重要的参数。
激光束直径的大小会直接影响到焊缝的焦耳效应和热输入量，从而影响到焊缝的形貌和气密性能。
在铝硅壳体焊接中，激光束直径过大会导致焊缝宽度增大，焦耳效应不明显，焊缝形貌不美观，并且焊缝的气密性能可能较差。
而激光束直径过小会使焦耳效应集中，焊缝熔深加大，容易出现气孔和裂纹，同样会降低焊缝的气密性能。
因此，选择适当的激光束直径是保证焊缝形貌和气密性能的重要因素。
最后，焊接速度也是激光焊接过程中的一个关键参数。
焊接速度的选择直接影响到焊缝的热输入量和冷却速度，从而影响到焊缝的形貌和气密性能。
在铝硅壳体焊接中，适当的焊接速度可以保证焊缝的充分熔化和形貌基本良好。
过快的焊接速度会使焊缝熔深减小，焊缝变窄，容易产生不充分熔化的区域和冷接缝，降低焊缝的气密性能。
而过慢的焊接速度则容易使焊缝过度熔化，焊缝变宽，同样会降低焊缝的气密性能。
因此，选择合适的焊接速度是保证焊缝形貌和气密性能的重要考虑。
综上所述，激光功率、激光束直径和焊接速度是影响铝硅壳体焊缝形貌和气密性能的重要参数。
在激光焊接过程中，应选择合适的激光功率、激光束直径和焊接速度，以保证焊缝的形貌基本良好和气密性能达到要求。
工艺参数对铝合金激光填丝搭接焊缝成形的影响王国振 1 王春明 1* 王军 1 杨上陆 2 胡席远 1 （1. 华中科技大学 材料科学与工程学院 武汉 430074; 2.通用汽车中国科学研究院 上海 201206）摘要： 铝合金的激光焊接具有焊接速度快、热输入量小、焊接质量高等独特优势；激光填丝焊接能够在降低激光焊接 对工件焊前坡口准备和接头装配精度要求的同时，改善焊缝的冶金特性，防止裂纹等缺陷的形成，提高焊接接头性能，因 此成为目前铝合金激光焊接普遍采用的技术。
本试验采用激光填丝焊接的方法，研究三种主要的工艺参数，即激光功率、 焊接速度、送丝速度，对 5754 铝合金搭接焊缝表面成形及熔深的影响。
试验发现，对焊缝表面成形影响最大的是焊接速 度，在合适的焊接速度和光丝间距等条件下，激光功率和送丝速度对焊缝表面成形的影响较小；焊缝熔深和激光功率、焊 接速度具有线性关系，激光功率增大、焊接速度减小，焊缝熔深有线性增加的趋势；另外，增大送丝速度，焊缝熔深明显 减小，焊缝堆高明显增大，但是送丝速度对焊缝熔宽影响不大。
关键词：激光填丝焊接 铝合金 搭接 焊缝成形0 前言全球变暖、CO2 排放超标等环境问题与交通 运输工具，特别是轿车大量使用化石燃料密切相 关[1]。
安全、节能、环保已成为轿车制造行业的 发展方向，轿车材料的轻量化是实现轿车减重、 节能、环保的重要途径之一。
采用高性能轻质铝 合金材料代替沉重的钢制材料已成为轿车工业关 注的焦点[2]。
5754 属于铝-镁系合金，是该系中的 典型合金。
5754 铝合金具有中高强度，优良的耐 蚀性， 良好的塑性和加工性能， 不可热处理强化。
在国外， 不同状态的 5754 铝合金板材主要用于制 作焊接结构件、大型屋面瓦，在汽车制造业中被 广泛使用[3]。
针对 5000 系铝合金的焊接， 传统的焊接方式 主要为惰性气体保护金属极电弧焊 （MIG） 惰性 、 气体保护钨极电弧焊 （TIG） 等电弧焊和电阻焊[4]； 但是由于铝合金熔点低、 热传导系数大、 密度小、 线膨胀系数大等特点，采用普通电弧焊接时，易 在焊缝及热影响区中形成裂纹、 焊缝成形质量差、 [5] 热变形等各种焊接缺陷 。
激光焊接具有焊接速度快、热输入量小、焊 接质量高等优点[4]，目前已经被应用于汽车、航 1 试验准备及方法 1.1 试验准备 试验材料选用 2mm 的 5754 铝镁合金板，试 样尺寸为 60mm X 37mm。
填充焊丝为直径 1.2mm*通讯作者，cmwang@空航天、建筑以及电子行业中某些特殊型号的铝 合金焊接过程中[6]。
单激光焊接，焊接装配精度 要求高，焊缝化学成分完全取决于母材，性能不 能按要求调整，低熔点元素易蒸发造成接头性能 下降，而且单激光焊接过程不稳定，焊缝成形不 理想，会导致诸如焊塌、咬边和软化等的缺陷[7]。
相比之下，采用填充焊丝是目前铝合金激光焊接 普遍采用的技术，它可以改善焊缝的冶金特性， 防止焊接热裂纹等缺陷的出现。
影响激光填丝焊 接过程的因素有很多，如激光功率、焊接速度、 送丝速度、保护气体流量、光丝间距等。
研究这 些变量中的一个或几个对焊缝表面成形、焊缝熔 深的影响， 获得它们影响焊缝成形的趋势及机理， 有助于获得成性良好、缺陷少的高质量焊缝。
本文采用 4kw 的 YLR-4000 光纤激光器，针 对 2mm 厚的 5754 铝合金填入 ER5356 铝合金焊 丝，进行了激光填丝搭接焊接的研究。
在实现稳 定焊接的基础上，研究了三个重要的焊接参数， 激光功率、焊接速度、送丝速度对焊缝成形（主 要为表面成形、 焊缝熔深、 焊缝熔宽和焊缝堆高） 影响的变化规律，并对相关机理进行了探讨。
的 ER5356 焊丝。
5754 铝合金及焊丝主要化学成 分见表 1。
表15754 铝镁合金及 ER5356 焊丝的主要化学成分（wt%）Mg 5754 2.6-3.6Si 0.4 0.25Cu 0.1 0.1Mn 0.5 0.05-5.50Ti 0.15 \Fe \ 0.4Zn 0.2 0.1Cr 0.3 0.05-0.20Al Bal. Bal.ER5356 4.50-5.50激光器为额定功率 4kw 的 YLR-4000 光纤激 光器，送丝设备为 Fronius 公司生产的专用送丝 系统，机器人为 ABB IRB4400 专用焊接机器人。
焊接过程采用前置送丝， 焊丝与试板保持 30°夹 角；保护气体为纯氩气，气嘴与试板保持 45°夹 角，与试板的距离为 5mm；激光离焦量为零，见 图 1。
试验试板采用 NaOH 溶液清洗以除去表面的 氧化膜，然后用 HNO3 中和碱液，清水清洗，之后放入烘干炉中烘干， 焊前取出， 用丙酮进行清洗。
试验过程中，焊丝的杆身长度（焊丝伸出送丝枪 的长度 Ls） 小于 14mm， 激光光斑中心与焊丝末端 中心在焊接方向上的距离（Wx）为 0.45-0.75mm （焊丝半径±光斑半径）在垂直于焊接方向上的 ， 距离（Wy）为小于±0.15mm（光斑半径） 。
见图 2。
图1激光填丝焊接示意图2光丝位置示意图1.2 试验方法 试验采用搭接的焊接形式，选择激光功率 （P） 、焊接速度（VW）及送丝速度（VF）三个参 数作为主要的控制变量， 研究了其对 5754 铝合金 激光填丝焊接成形的影响。
分别进行了三组试验， 每组试验采用单变量法，保证其它参数及试验条 件不变的条件下分别改变激光功率（P） 、焊接速 度（VW）及送丝速度（VF） 。
为了研究这三个工艺参数对焊缝成形的影 响，首先对焊缝表面成形进行了类别的划分，划 分为 3 类，如表 2 所示。
Ⅰ类成形，焊缝表面光 滑，波纹均匀，表面成形质量最高；Ⅱ类成形， 焊缝表面光滑， 波纹比较均匀， 偶尔有驼峰出现； Ⅲ类成形，焊丝熔入焊缝过程极不稳定，焊缝波 纹不均匀，有周期性的驼峰出现，焊缝表面成形 质量最差。
之后对焊缝的纵切面进行测量和计算， 得出了焊缝的平均熔宽（W） 、平均堆高（H）及 平均熔深（D） 。
方法是选取一段合适的焊缝，避 开起焊与收弧的不稳定焊段，使用软件对所选区 域沿焊缝边缘进行描边、算出所选区域的面积 （S） ，再经过计算得出所需要的平均熔宽（W） 、 平均堆高（H）及平均熔深（D） ，如图 3 所示。
其中标尺为实际板厚 2mm，除以 2mm 板厚在软 件中的相对长度 248.7312。
最后根据得到的数据 与工艺参数进行了对比分析。
表 2 焊缝表面成形分类 类型 焊缝正面形貌 分类依据Ⅰ焊缝表面光滑，波纹均匀；Ⅱ焊缝表面光滑，波纹比较均匀， 偶尔有驼峰出现；Ⅲ波纹不均匀，有周期性的驼峰出 现；平均熔深（D）=板厚—区域面积/所选长度 X 标尺= 4 - 323990.0985 / 3310 X 2 / 248.7312 - 4= 3.21mm 图 3 平均熔熔深的计算方法2 试验结果与讨论 2.1 激光功率对焊缝表面成形及熔深的影响 研究激光功率对焊缝成形及熔深的影响，所 采用的工艺参数为激光功率 P：2.8kw、3.0kw、 3.2kw、 3.5kw、 3.8kw、 4.0kw， 焊接速度 1.5m/min， 送丝速度 1.5m/min，保护气体流量 16.7L/min。
焊缝表面成形及分类见表 3 所示，在此种焊 接参数下，激光功率小于 3.5kw 时都获得了表面 光滑、 波纹均匀的Ⅰ类焊缝； 激光功率继续增加， 焊缝表面成形变为Ⅱ类， 相对Ⅰ类焊缝成形变差， 但也没有裂纹、未填充、咬边、驼峰等明显缺陷 的出现。
这说明，当激光功率在一定范围内变化 时，增加激光功率时，焊接过程能够保持稳定， 可以得到成形良好的焊缝；当激光功率超过某一 范围，变得过大时，激光对试板的线能量增大， 焊接过程变得不稳定，对于焊缝形成会造成不好 的影响；但相对于激光自熔焊接，采用激光填丝 焊接，当功率在大范围变动时，未出现明显的表 面缺陷，焊缝表面饱满、波纹均匀，成形良好。
这说明，激光填丝焊接对激光功率的具有较高的 容忍度， 激光功率对焊缝表面成形具有一定影响， 但影响不大。
焊缝的横截面、纵截面形貌如表 4 中所示， 随着激光功率的增加，总的热输入量的增大，焊 缝的横截面积有增大的趋势；从纵截面中可以看 出，焊缝熔深也有增大的趋势，选取其中合适的 区域，按照上面所述的方法，对焊缝平均熔深进 行了测量与计算，得到的熔深-功率曲线，如图 4 所示。
在功率小于 4.0kw 时， 搭接焊缝均未熔透； 当功率达到 4kw 时，搭接焊缝全部熔透，背面焊 缝成形见表 4，此时焊缝熔深为整个板厚 4mm。
表 3 激光功率对焊缝表面成形的影响 功率 焊缝正面形貌 类型2.8kwⅠ3.0 kwⅠ3.2 kwⅠ3.5 kwⅠ3.8 kwⅡ4.0 kwⅡ表 4 激光功率对焊缝熔深的影响 功率 焊缝横截面形貌 焊缝纵截面形貌2.8kw3.0kw3.2kw3.5kw3.8kw4.0kw图 4 平均熔深-功率曲线 表 5 平均熔深-功率回归分析 回归分析 可决系数 R 标准差 观测值 显著水平 F 0.939575551 0.101220401 5 0.006422003 系数 截距 激光功率（P，kw） -0.446962025 0.869620253去除 4.0kw 功率下的所得到的平均熔深，将 前五组数据用线性回归进行回归分析发现，在 2.8kw、3.0kw、3.2kw、3.5kw、3.8kw 时，平均 熔深与功率的回归数据中，可决系数 R=0.94，说 明有 94%的可能性熔深与功率满足线性关系；显 著水平 F=0.64%<5%，也验证这一线性关系是成 立的，所得到的熔深-功率关系方程为： 2.2 焊接速度对焊缝成形及熔深的影响 采用焊接速度分别为 1.0 m/min、1.5m/min、 2.5 m/min、3.0 m/min，激光功率 3.5kw，送丝速 度 1.5m/min，保护气体流量 16.7L/min，研究焊 接速度对焊缝成形及熔深的影响。
焊缝表面成形 见表 4， 在焊接速度较低时焊缝表面成形为Ⅲ型， 属于较差的成型，有周期性的驼峰出现，说明焊D = 0.87 × P — 0.45 D 为平均熔深（mm） 为激光功率（kw） ，P ， 这说明，在未焊透的情况下，增加激光功率能够 增加熔深，而且焊缝熔深与激光功率满足线性关 系。
当超过这个临界条件，即焊缝被完全焊透， 在重力的作用下背面母材会有下塌，焊缝熔深为 整个试板厚度。
丝熔入焊缝的整个过程并不稳定。
在焊接速度提 高之后，焊缝表面成形有变好的趋势，但当焊接 速度增大时， 单位长度焊缝上熔入的焊丝量减少， 焊缝变窄， 堆高减小， 焊缝表面成形质量也不好。
