30 kW光纤激光焊接铝合金离焦量对匙孔行为的影响

针对30 kW光纤激光焊接铝合金焊缝成形差的问题，采用高速摄像拍摄焊接过程中的熔池及匙孔图像，对比研究了不同离焦量对匙孔行为的影响。结果表明，离焦量对匙孔及熔池行为的影响较大；正离焦时，匙孔开口面积的波动程度较为剧烈，匙孔后壁易形成向上涌起的液柱，并伴随有大量飞溅的产生，匙孔开口面积的大幅度突变和液柱的回落过程会对液态熔池的稳定流动产生较大干扰，使焊缝表面出现凹陷和咬边等缺陷；负离焦时，匙孔开口面积在波动幅度和突变持续时间上均较小，-20 mm离焦量时，匙孔突变的扩大-收缩持续时间仅为正离焦量的1/3，且液态金属上涌形成液柱的趋势也较小，焊接过程更稳定，焊缝表面成形的质量得到了明显改善，单道激光焊缝熔深可达29 mm。