1.2  课题主要研究内容

1.2.1  研究内容

分析高氮钢激光复合焊接工艺方法特点及焊接过程；开展高氮钢激光复合焊接工艺试验，获得初步工艺试验数据；采用响应面法或方差分析，确定优化变量与优化目标；建立高氮钢激光复合焊接工艺参数多目标优化模型；研究激光复合焊接工艺参数对接头力学性能的影响规律。

1.2.2  技术要求与工作要求

掌握高氮钢激光复合焊接方法，独立完成工艺试验；掌握响应面法或方差分析方法，确定优化变量与优化目标；获得高氮钢激光复合焊接工艺参数多目标优化模型；获得激光复合焊接工艺参数对接头力学性能的影响规律。

2  高氮钢激光复合焊接工艺方法特点及焊接过程分析

2.1  高氮钢焊接难点及工艺方法分析

由于高氮钢的冶炼通常是在高压气氛下进行，通过钢中较高含量的Cr、Mn等元素来促进氮的固溶并提高氮在奥氏体中饱和溶解度，最终获得较高的氮含量。然而现实生活中大部分的焊接过程都是在常压下进行，在接头熔化和凝固时氮在奥氏体中的溶解度发生改变，易于转化成氮气滞留在焊缝中形成气孔，造成氮损失，极大影响接头的组织性能。另外高氮钢在焊接时容易产生氮化物、焊缝凝固裂纹及热影响区液化裂纹等问题，直接影响其推广使用。

传统熔焊方法焊接高氮钢时，由于焊缝面积大，焊接速度慢，导致焊接时氮损失严重。激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、焊缝及热影响区宽度窄等优点，但用来焊接高氮钢时极易产生大量气孔。激光-MIG电弧复合焊接方法结合激光焊以及MIG电弧焊的优势，达到事半功倍的效果。采用此种焊接方法焊接高氮钢，意在获得高氮含量和低缺陷率的焊接接头。