扫描路径激光焊接

晶格节点热输入可控

用扫描路径本身设定能量密度与驻留，无需机器人位移，即可在开孔钛晶格节点处实现稳定熔池与连续熔合。

Cheng, Liu · 楼铭 · Han, Yu · Zhang, Bowen · Qiyao, Yan · Zixuan, Chen · 马运五 · Yongbing, Li

Journal of Materials Processing Technology 2025

参数信息

节点拉伸力

86.03 N

孔隙率

0.3–0.9 %

α′ 马氏体晶粒尺寸

2.27–3.31 μm

技术优势

不用机器人补位

圆形扫描路径本身决定局部能量密度和驻留，不需要依赖机器人运动来精确控制热输入，降低了对高要求设备的依赖。

孔隙率压到 1% 以下

在合适的参数窗口内（如 600–700 W、120 μm），通过 CT 实测孔隙率约 0.3–0.9%，实现连续熔合。

节点强度到 86 N

在 700 W、120 μm 下节点最大拉伸力达 86.03 N，是该工作中最高的节点级强度，满足小模块拼装需求。

工艺窗口可预测

以能量密度和驻留为坐标建立工艺–组织–性能图，能事先判断稳定熔池的参数区间，实现可重复的焊接。

应用场景

• 航空航天点阵结构：将增材制造的小晶格模块焊接成飞行级大件。
• 增材制造集成：用激光焊接把增材制造的小单元集成起来。
• 钛合金焊接：在开孔钛晶格节点处形成稳定熔池并实现连续熔合。
• 隔热结构：焊接出低孔隙率的点阵结构，兼具隔热与承载能力。