振荡激光焊钛合金薄板

桥接锁孔抑制

通过引入低频方波脉冲促使周期性锁孔坍塌和熔池冷却，抑制了空气间隙下的锁孔效应，实现了连续焊缝。

陈纪城 · Fen, Xiong · Zhang, Q. · Zhemin, Qi · Ouyang, Zipeng · 占小红

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

锁孔开口面积

0.196 mm²

平均金属桥面积下降率

23.2 %

表面张力系数

1.1 N/m

表面张力系数

1.2 N/m

平均冷却速率

2.6 × 10^5 K/s

技术优势

间隙桥接可靠

100 Hz振荡下锁孔开口面积0.196 mm²，小于聚焦光斑，保证连续焊缝。

抑制扣孔效应

50 Hz方波脉冲促进周期性锁孔坍塌和熔池冷却，保持半穿透或全穿透状态。

晶粒细化

增加振荡频率或引入脉冲可减小α′马氏体晶粒尺寸，平均冷却速率超过2.6×10⁵ K/s。

应用场景

• 航空航天薄壁结构：解决钛蒙皮长直焊缝装配误差下的不连续问题。
• 钛合金焊接：在预留空气间隙下实现Ti6Al4V薄板连续焊接。
• 激光加工：通过振荡轨迹与脉冲波形组合扩展激光焊工艺窗口。
• 先进连接技术：提供抑制扣孔缺陷的工艺方案，提高接头完整性。