航天器用微泵激光焊接气孔形成机理研究

欧阳自鹏; 钱龙根; 梅在林; 王稳; 阮世庭; 王江

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.17

焊接工艺 | 浏览量 : 0 下载量: 15 CSCD: 0

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专辑

航天器用微泵激光焊接气孔形成机理研究
Porosity Formation Mechanism Research in Laser Welding of Micro-pump
2024年54卷第4期页码：117-122
收稿：2023-06-12，

修回：2023-10-03，

纸质出版：2024-04-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.17
稿件说明：

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欧阳自鹏，钱龙根，梅在林，等.航天器用微泵激光焊接气孔形成机理研究［J］.电焊机，2024，54（4）：117-122. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.17.

OUYANG Zipeng, QIAN Longgen, MEI Zailin, et al.Porosity Formation Mechanism Research in Laser Welding of Micro-pump[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(4): 117-122. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.17.

摘要

为研究微泵激光焊接过程中的气孔形成机理，通过试验分析了激光焊接速度、离焦量、保护气体种类和吹气方式对微泵焊缝气孔率的影响规律。结果表明，随着激光离焦量的增加，焊缝气孔率逐渐降低，当激光离焦量小于+3 mm时，激光焊接模式为深熔焊，焊缝内部存在较多的工艺型气孔和冶金型气孔；激光离焦量大于+5 mm时，激光焊接模式为热导焊，焊缝内部气孔率显著降低。随着焊接速度的提高，气孔上浮速度可能低于熔池凝固速度，导致内部气孔率增加。降低焊接速度、采用N

保护气和采用尾吹吹气方式均有助于降低微泵焊缝气孔率。

Abstract

This paper investigates the mechanism of pore formation in the micro-pump laser welding process and analyzes the influence of laser welding speed

defocus amount

type of shielding gas

and blowing method on the porosity of micro-pump weld seams. The research results indicate that as the laser defocus amount increases

the porosity of micro-pump weld seams gradually decreases. When the laser defocus amount is less than +3 mm

the laser welding mode is deep penetration welding

and there are many process-induced pores and metallurgical pores inside the weld seam. When the laser defocus amount is greater than +5 mm

the laser welding mode is heat conduction welding

and the porosity inside the weld seam significantly decreases. Lowering the welding speed

using N

as the shielding gas

and adopting the trailing blowing method all contribute to reducing the porosity of micro-pump weld seams.

关键词

Keywords

references

童叶龙，李国强，耿利寅 . 航天器精密控温技术研究现状［J］. 航天返回与遥感， 2016 ， 37 ： 1 - 8 .

TONG Y L ， LI G Q ， GENG L Y . A Review on Precise Temperature Control Technology for Spacecraft ［J］. Spacecraft Recovery & Remote Sensing ， 2016 ， 37 ： 1 - 8 .

曹建光，顾燕萍，陈钢，等 . 微泵驱动流体回路主动热控系统在轨测试试验研究［J］. 航天器环境工程， 2017 ， 34 ： 343 - 9 .

CAO J G ， GU Y P ， CHEN G ， et al . The flight experiments of active thermal control system with micro-mechanical pumped fluid loop ［J］. Spacecraft Environment Engineering ， 2017 ， 34 ： 343 - 349 .

王茂 . 不锈钢对接接头激光焊接气孔抑制试验研究［D］. 湖南：长沙理工大学， 2020 .

WANG M . Experimental study on porosity suppression in laser welding of stainless steel butt joints ［D］. Hunan ： Changsha University of Science & Technology ， 2020 .

夏佩云，封小松，王春明，等 . 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［J］ . 焊接学报， 2023 ， 44 （ 04 ）： 39 - 44+131 .

XIA P Y ， FENG X S ， WANG C M ， et al . Effect of parameters on weld formation and porosity of stainless steel in laser oscillating welding ［J］. Transactions of The China Welding Institution ， 2023 ， 44 （ 04 ）： 39 - 44+131 .

梁晓梅，黄瑞生，刘金湘，等 . 核电用304不锈钢扫描激光微连接工艺研究［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 07 ）： 53 - 58 .

LIANG X M ， HUANG R S ， LIU J X ， et al . Research on scanning laser micro-connection technology of 304 stainless steel for nuclear power ［J］. Electric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 07 ）： 53 - 58 .

SUN J ， NIE P ， FENG K ， et al . The elimination of pores in laser welds of AISI 304 plate using different shielding gases ［J］. Journal of Materials Processing Technology ， 2017 ， 248 ： 56 - 63 .

周媛，蔡艳，衡昊坤，等 . 侧吹气体对奥氏体不锈钢激光焊缝组织和耐腐蚀性能的影响［J］. 中国激光， 2017 ， 44 ： 113 - 120 .

ZHOU Y ， CAI Y ， HENG H K ， et al . Influence of Side Assist Gas on Microstructure and Corrosion Resistance of Welds of Austenitic Stainless Steel in Laser Welding ［J］. Chinese Journal of Lasers ， 2017 ， 44 ： 113 - 120 .

李竹洁，吕俊霞，邹江林，等 . 氮气保护不锈钢激光焊接接头组织及力学性能［J］. 中国激光， 2016 ， 43 ： 91 - 98 .

LI Z J ， LV J X ， ZOU J L ， et al . Microstructure and Mechanical Property of Joints in Laser Welding of Stainless Steels with Nitrogen Shielding Gas ［J］. Chinese Journal of Lasers ， 2016 ， 43 ： 91 - 98 .

邓宝柱，马成勇，彭云，等 . 氮对316L不锈钢焊缝凝固模式和组织的影响［J］. 焊接学报， 2010 ， 31 ： 89 - 92+117 .

DENG B Z ， MA C Y ， PENG Y ， et al . Effect of nitrogen on solidification mode and microstructure of 316L stainless steel ［J］. Transactions of The China Welding Institution ， 2010 ， 31 ： 89 - 92+117 .

王鹤，杨勇 . 氮气/氩气对316不锈钢激光焊接的影响［J］. 热加工工艺， 2018 ， 47 ： 207 - 209 .

WANG H ， YANG Y . Effect of N2 or Ar Protective Atmosphere on Laser Welding of 316 Stainless Steel ［J］. Hot Working Technology ， 2018 ， 47 ： 207 - 209 .

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