304不锈钢有较好的韧性和耐腐蚀性,同时焊接性能也非常优质。在制药容器、化工能源、船舶制造、航天军工、仪表机械等领域应用广泛。激光焊接具有效率高、精度高、材料种类多、工作环境限制少,但是焊接过程中容易产生焊接气孔缺陷。本文对激光焊接不锈钢板对接接头焊缝气孔问题进行试验研究并提出抑制方法。主要研究内容如下:(1)基于激光深熔焊接不锈钢对接接头试验研究了不同工艺参数下焊接形貌和气孔分布状况,揭示了不同工艺参数对焊接气孔的影响规律。研究发现适度增加激光功率时,焊缝表面形貌可以改善,并且有效抑制气孔形成。随着焊接速度的增加,激光与金属的相互作用时间减少,焊缝的熔宽随之减小,气孔率会减少。研究发现,激光光束摆动焊接中环形光束扫描轨迹和8字形光束扫描轨迹气孔率较少。适当增加对接间隙,会使气孔率降低,其中对接间隙控制在0.1mm,抑制气孔效果最明显。(2)通过激光热传导焊接不锈钢试验研究发现,随着激光功率的增加,熔池的深宽比增加,从而焊接稳定性增加,能有效抑制气孔。焊接速度减少,激光光束与材料接触的时间变长,使热输入增加,从而减少了气孔的形成。离焦量的增加,使焊接熔深变小,所得焊缝宽而浅,焊缝的气孔率增加,降低离焦量可以抑制气孔。研究发现,适当增加对接间隙可以抑制气孔。(3)通过304不锈钢的激光深熔焊接模式和热传导焊接模式对比,发现深熔焊接的焊接质量和抑制气孔率都优于热传导焊接,焊接速度快焊接效率也更高。深熔焊接的焊缝较深,焊缝的质量和强度也明显高于热传导焊接。通过对增加激光功率对两种焊接模式的影响规律研究,发现深熔焊接比热传导焊接气孔率减少更明显。对比焊接速度试验结果,发现深熔焊随焊接速度增加,气孔率减少较平缓,而热传导焊接随焊接速度增加,气孔率会增加。改变激光焊接离焦量发现,热传导焊接气孔率变化不如深熔焊明显。两种焊接模式在焊接对接间隙为0.1 mm时,气孔率都较少,存在一定的对接间隙会使气孔率降低。综上所述,激光焊接主要抑制方法在于焊接模式,工艺参数和光束摆动三个方面。(4)通过对不锈钢焊接接头组织性能和拉伸强度测试,焊缝硬度略高于母材,焊缝微观组织晶粒变得更细,发现晶粒尺寸越小,显微硬度越大。焊缝气孔率含量越少时,焊缝接头屈服强度和抗拉性能越好。