烟台激光焊接加工变形应力产生的原因
信息来源:www.ytjiguangqiege.com 发布时间：2025-07-14
烟台激光
焊接凭借高能量密度、高精度等优势广泛应用于诸多领域，但
焊接过程中产生的变形应力会影响工件质量，其产生原因主要有以下几个方面。
不均匀加热与冷却：
烟台激光焊接时，激光束聚焦在工件局部区域，使该区域材料迅速升温至熔化甚至汽化状态，而周围材料温度相对较低，形成较大的温度梯度。在随后的冷却过程中，不同区域的冷却速度不一致，已熔化区域收缩受到周围未熔化或冷却较慢区域的约束，从而产生热应力。当热应力超过材料的屈服强度时，就会引起工件的塑性变形，导致焊接变形。例如，烟台激光焊接薄板加工时，这种不均匀的加热和冷却容易使薄板产生波浪形变形。
相变引起的体积变化：
在烟台激光焊接过程中，某些材料会发生相变。例如，钢在加热和冷却过程中会经历奥氏体、铁素体、珠光体等不同相的转变，不同相的密度不同，相变时会伴随体积的变化。这种体积变化在焊接接头区域受到周围材料的约束，会产生相变应力。如果相变应力与热应力叠加，可能会进一步加大焊接变形和应力，甚至导致工件开裂。
焊接工艺参数影响：
烟台激光焊接的功率、速度、脉冲频率等工艺参数对焊接变形应力有显著影响。激光功率过大，会使焊接热输入增加，导致温度梯度加大，热应力也随之加大；焊接速度过快，可能使熔池凝固不均匀，产生较大的残余应力；脉冲频率不合适，会影响焊接热循环，进而影响变形应力的分布。
工件装配与约束条件：
工件的装配间隙、错边量以及夹具的约束方式等也会影响烟台激光焊接的变形应力。不合理的装配会导致焊接过程中受力不均，增加变形和应力；而夹具约束不当，可能无法有效限制工件的变形，甚至在某些情况下会加剧变形。
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