[发明专利]一种不锈钢焊接接头激光冲击强化变形控制方法

摘要

一种不锈钢焊接接头激光冲击强化变形控制方法，通过梯度激光能量设计,对残余拉应力大的焊接区域采用高的激光能量,对残余应力小的热影响区和基体区采用低的激光能量,对于过渡区域选择梯度能量，从而使得焊接接头的焊缝区、热影响区和基体区的应力分布更加均匀，避免单一能量冲击使得焊接接头不同区域的应力分布呈阶梯分布和应力集中的问题。在对焊缝区激光冲击时，激光光斑沿焊缝宽度移动，将有害应力移动到焊接接头以外区域，不影响焊接接头的力学性能，使材料的综合性能进一步提高，具有处理效率高、能够处理传统强化方法难以处理的部位和复杂的型面的特点，使得焊接不同区域表面应力分布趋于一致。

主权项

1.一种不锈钢焊接接头激光冲击强化变形控制方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定不同的激光冲击强化变形区：根据焊接过程形成焊缝和热影响区将焊接接头激光冲击强化变形区域分为焊缝区和焊缝外区域；所述的焊缝外区域中又划分为焊缝与热影响区之间的过渡区、热影响区和基体区；所述焊缝外区域包括该焊缝两侧的区域；所述焊缝区与热影响区之间的过渡区为焊缝外区域的第1‑2排光斑所在的范围；靠近热影响区的基体区为热影响区1‑3排光斑所在的范围；步骤2，确定激光冲击路径：所述的激光冲击包括对焊缝的冲击和焊缝外区域的冲击；所确定的激光冲击路径分别是：确定焊缝区的激光冲击路径；所确定的激光冲击路径即为光斑的移动路径；光斑的移动路径为沿焊缝区宽度方向的“S”形；确定焊缝外区域的激光冲击路径；所确定的激光冲击路径即为光斑的移动路径；光斑的移动路径为沿焊缝长度方向的“S”形；步骤3，确定梯度激光能量：根据焊接接头不同区域确定激光能量；焊缝区的激光能量选择0.7J～6J，焊缝区与热影响区之间的过渡区选择0.6～5.5J能量冲击，热影响区选择0.5～5J能量冲击，热影响区与基体之间过渡区采用0.4～4.5J的激光能量,激光的能量从焊缝区到基体，激光能量依次递减；步骤4，光斑参数的选择：激光光斑直径1mm～3mm，在焊缝区上的光斑数量的整数倍为焊缝的宽度尺寸，且满足所选的光斑直径要使焊缝区激光功率密度≤5GW/cm2，光斑的搭接率为50％；步骤5，激光冲击：根据所确定的激光冲击路径，利用纳秒脉冲激光分别对焊缝区和焊缝外区域依次进行激光冲击，完成对不锈钢焊接接头的第一次激光冲击强化变形；步骤6，重复冲击：按照所选的激光能量、光斑参数和路径，重复步骤5，对试件进行1～2次激光冲击强化加工；完成对不锈钢焊接接头的激光冲击强化变形。