管線建設(shè)是一項大規(guī)模的焊接工程，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了管線建設(shè)的整體水平以及管線在運營中的安全性和可靠性。管線鋼厚板焊接一般采用多絲埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等方法，焊接時要求開坡口并進(jìn)行多層焊接。與傳統(tǒng)電弧焊工藝相比，激光深熔焊模式可以獲得大深寬比的焊縫，一次熔深大，所需焊道數(shù)少，從而大大減小了焊接變形。深圳晨皓達(dá)科技有限公司采用高功率激光焊接設(shè)備，對16mm厚的X52管線鋼板進(jìn)行焊接，取得良好的效果。

一、激光焊接工藝特點

采用杰普特生產(chǎn)的CO2激光器進(jìn)行焊接，最大輸出功率為15kW， 激光波長為10. 6um，焦距為350mm。試驗材料為X52管線鋼板，其主要合金元素及含量如表3.23所示，試驗板厚為16mm，不開坡口對接焊。激光焊接參數(shù):激光功率為14kW，焊接速度為0.8m/min,側(cè)吹He的氣體流量為30L/ min,離焦量為一2mm。

二、激光焊接接頭區(qū)組織特征

激光焊工藝性試驗表明，激光焊的焊縫表面平整光潔，熔寬均勻一致，上表面寬度為8mm左右，下表面寬度為2mm左右。焊縫形狀呈典型的Y形，焊縫窄而深，這是由于對激光能量的吸收不同所造成的。上部受熱大，冷卻慢，下部受熱小，冷卻快，導(dǎo)致焊縫上部和下部的結(jié)晶特性有所差異。焊縫上部形成柱狀晶，柱狀晶生長方向為沿散熱最快方向，垂直于熔池凝固界面指向熔池表面。焊縫下部凝固組織與上部有所不同，散熱最快的方向為垂直于焊縫，最初晶粒由兩側(cè)熔合區(qū)相向生長形成柱狀晶，最后在焊縫中心處液態(tài)金屬溫度梯度較小，形成細(xì)小的等軸晶。

三、激光焊接接頭力學(xué)性能

表3.25分別給出了對接試板的拉伸、彎曲及低溫沖擊韌性試驗結(jié)果，各項性能均達(dá)到技術(shù)要求。特別值得注意的是沖擊吸收功達(dá)到200」以上，說明韌性很高，完全滿足使用要求，與目前采用的一般焊接方法相比要高出很多，體現(xiàn)了激光焊的優(yōu)勢。

四、激光焊接接頭硬度分布