金属板激光匙孔焊接中钮扣孔缺陷的熔池分析

Wire Based Laser Metal Deposition (LMD)

• 基于激光熔覆技术的焊接加工技术
• 零件是通过使用激光束熔化金属丝而制成，是一种近净成形方法
• 通过优化激光功率、送丝速度和送丝方向，可以实现工艺稳定性

金属板激光匙孔焊接中钮扣孔缺陷的熔池分析

Won-ik Cho, Peer Woizeschke, Analysis of molten pool behavior with buttonhole formation in laser keyhole welding of sheet metal, (2019)
https://https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119528.

研究单位：Bremen Institute for Applied Beam Technology

研究动机：提高金属板生产时的焊缝质量

问题描述：以摆动式激光进行焊接加工过程中，在激光束后方会形成类似钮扣造型的孔洞，似乎会对熔池的稳定性造成影响。类似孔洞的发生，会影响焊缝的表面质量

研究目标：希望了解该钮扣型孔洞产生的原因

研究重点：利用FLOW-3D 模拟不同条件下钮扣孔的形成

结论

通过CFD模拟，观察了送丝和激光束摆动激光焊接中的钮扣孔现象，得出以下结论：
• 纽扣孔在加工过程中持续产生
• 稳定的钮扣孔会减少熔池的运动
• 间隙尺寸 – 较大间隙是钮扣孔形成的关键参数