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耐候钢SMA490BW激光-MAG电弧复合焊接工艺研究
耐候钢SMA490BW激光-MAG电弧复合焊接工艺研究
摘要：
针对耐候钢SMA490BW的复合焊接问题，本文采用激光-MAG电弧复合焊接技术，研究了不同的焊接参数对焊接质量的影响，并对焊接接头的力学性能进行了测试分析。结果表明，采用激光-MAG电弧复合焊接技术焊接SMA490BW钢件具有较好的焊接质量和较高的接头强度。
关键词：耐候钢SMA490BW；激光-MAG电弧复合焊接；焊接参数；接头强度；
一、引言
随着现代工程技术不断发展和进步，逐渐要求用更高级的材料去满足工程现场需求。而耐候钢作为钢材领域的新型材料，由于其优异的质量特性，如高强度、耐腐蚀和抗老化等特性，被广泛运用于钢结构、桥梁、港口码头等重要领域。而这类钢材在实际工程应用中，常常需要采用复合焊接的方式来进行加工和连接。
然而，由于耐候钢的极性差和氢致脆性高，使得复合焊接工艺过程中，焊接接头容易产生焊缝热裂纹、裂纹扩散、焊缝变形等问题，这些问题严重影响着焊接接头的质量和强度，进而影响着整个工程的安全和稳定性。因此，如何解决耐候钢的复合焊接技术问题，成为了当前工程技术领域面临的一个重要问题。
内射焊保护气体焊、激光-MAG电弧复合焊接技术是目前较为成熟的耐候钢复合焊接方案。本文以耐候钢SMA490BW作为研究对象，研究不同焊接参数下的激光-MAG电弧复合焊接技术，并测试了其连接接头的力学性能，探讨其适用性和优缺点。
二、激光-MAG电弧复合焊接技术
1、激光-MAG电弧复合焊接原理
激光-MAG电弧复合焊接技术是一种将激光和MAG电弧焊接两种方法相结合的复合焊接技术。该技术以激光为加热源，通过相对运动的方式将激光束和MAG电弧同时作用于基材上，采用混合气体(MAG)作为保护气，以实现钢材的成功焊接。
在激光-MAG电弧复合焊接工艺中，激光束与焊缝区域相碰撞后，瞬间加热基材，在形成熔池的同时，同时启动MAG电弧，将电极接触于熔池中，引导电弧加强熔池的形成和熔池中的物质混合，从而实现焊接接头的建立。
2、激光-MAG电弧复合焊接特点
激光-MAG电弧复合焊接技术与传统的单一焊接技术相比，具有以下几个突出特点：
（1）激光加热的深度与精度高，可实现焊缝的精确控制和形状的精细调节。
（2）MAG混合气体成分可根据需要调节，可实现对气体氧化的控制，达到优化焊接质量的目的。
（3）电弧的建立相对容易，同时对于金属材料间的结合性能也有较好的提升效果。
（4）同时兼备了激光和MAG电弧两种焊接方法的优点，使得耐候钢材料的焊接接头力学性能得到显著的提高。
三、激光-MAG电弧复合焊接实验及结果分析
1、实验方法
为了研究激光-MAG电弧复合焊接技术的适用范围，本文选用SMA490BW耐候钢材料，进行了一系列不同焊接参数下的实验研究，其中关键的焊接参数为激光功率、激光焦距、MAG焊接电流等。
实验中先对SMA490BW钢板进行切割、打磨和清洁处理，然后根据焊接参数确定的焊接条件，使用激光-MAG电弧复合焊接设备进行了锁口焊口和T形焊接的修补和连接工作。
2、实验结果
通过实验采集和分析，得出以下结论：
（1）激光功率对焊接质量具有显著影响。当激光功率过低时，焊缝凝固时间较长，易产生热裂缝，焊接接头强度低；当功率过高时，激光焦点容易燃烧材料表面，形成气孔和熔坑，降低焊接接头的凸起度，从而影响了接头的强度增强。
（2）激光焦距的选取对焊接角度和面积的控制也具有较大的影响。研究表明，激光光斑面积越大，焊接接头质量越差，受力性能越差。
（3）MAG电流选取也是影响焊接质量的重要因素。当MAG电流过低时，焊接接头凝固较快，焊接缝难以填满，从而影响了焊接质量；当MAG电流过高时，熔池运动较快，易产生气孔，从而也影响了整个接头的质量。
四、实验结论
本文针对耐候钢SMA490BW材料，系统研究了激光-MAG电弧复合焊接技术的适用性和焊接质量。实验结果表明，采用不同焊接参数下的激光-MAG电弧复合焊接方法可以制备出高质量强度的焊接接头。具体来说：
（1）采用较小的激光功率和适当的激光焦距可以明显提高焊接接头的质量，降低接头的热裂缝和表面熔坑数量。
（2）适度调整MAG电流，确保激光-MAG电弧复合焊接质量的同时优化接头的强度，提高整体焊接质量。
（3）概述了激光-MAG电弧复合焊接手段的特点，提高了SN490C耐候钢接头的焊接强度和耐候性。
综上所述，激光-MAG电弧复合焊接技术是一种适用于耐候钢复合焊接的有效技术，具有相关特点，可以改善耐候钢单材料的耐腐蚀性能，提高钢结构等工程的安全性和可靠性。