《表2 正交试验4因素–4水平表的工艺参数范围》

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《层状金属复合材料激光穿透共熔池焊接研究》

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图2显示了正交试验表2所对应的工艺条件下DSS2205/X65复合板的对接接头横截面形貌，可以看出，正交试验所设计的16种工艺条件下，对应的16个复合板对接接头全都达到了全穿透焊接，并且所有的接头焊缝形貌都具有上下部较宽，中间区域较窄的“X”型特征，这一特征主要来源于激光熔池上部和下部相对独立的Marangoni对流行为。从图2中亦可看出16个接头焊缝区上部和下部的宏观晶体形貌都展现为两种不同的形态，即焊缝金属组织在厚度方向上和复合板具有相同的层状分布特征，在焊缝上层和焊缝下层的交界处，两种组织形貌具有明显的界线，但整体呈现为无序的交错状态。采用EDS面扫描技术对焊缝基层区和复层区进行成分分析，以焊接速度为2.5m/min、激光功率为4000W、激光光斑离焦量为2mm、背保护气体N2体积分数为7%的13号试样为例，其焊缝上部和下部的合金元素含量差异明显，结果如图2元素图谱所示，可以看出，焊缝基层区中元素Cr的质量分数只有1.87%，元素Ni的质量分数只有0.31%，都远小于焊缝复层区的含量。