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光纤激光焊接機常见金属材料焊接特性

发表时间:2019-03-18 17:20:12   浏览量:1461
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激光焊接機适用于多种材料的焊接。激光焊接機的高功率密度及高焊接速度,使得激光焊缝、热影响区都很小。掌握好一些变化规律,就可以根据对焊缝组织的不同要求来调整焊缝的化学成分,通过控制焊接条件可以获得最佳的焊缝性能。

對于碳當量超過0.3%的材料,焊接冷裂紋傾向會加大,設計中考慮到焊縫的一定收縮量,有利于降低焊縫和熱影響區的殘余應力和裂紋傾向。碳當量大于0.3﹪的材料和碳當量小于0.3%的材料在一起焊接時,采用偏置焊縫形式有利于限制馬氏體的轉變,減少裂紋的産生。材料碳當量超過0.3%時,減小淬火速度也可以減小裂紋傾向。
金属激光焊接機
鍍鋅鋼,因爲鋅的汽化溫度(903℃)比鋼的熔點(1535℃)低的多,在焊接過程中鋅蒸發,使焊縫産生嚴重的氣孔,因此難采用激光焊接機進行焊接,特別是穿透焊接,現在有實驗采用在上下材料間設置0.1mm的間隙,從間隙中放走鋅蒸氣,但在實際生産中間隙的操作比較困難。

硫和磷含量對焊接裂紋有一定影響,含硫量高于0.04﹪或含磷量高于0.04﹪的鋼激光焊接時容易産生裂紋。

表面經過滲碳處理的鋼由于其表面的含碳量較高,極易在滲碳層産生凝固裂紋和收拾裂紋,通常不適用激光焊接。
金属激光焊接機
2.不鏽鋼:
奥氏体不锈钢的导热系数只有碳钢的1/3,吸收率比碳钢高。因此,奥氏体不锈钢可获得比普通碳钢深一点的焊接熔深(深5﹪-10﹪)。激光焊接機热输入量小、焊接速度高,非常适合于Ni-Cr系列不锈钢的焊接。

马氏体不锈钢的焊接性差,焊接接头通常硬而脆,并有冷裂纹倾向。在焊接含碳量大于0.1﹪的不锈钢时,预热和回火可以降低冷裂纹和脆裂倾向。 铁素体不锈钢,激光焊接機通常比其他焊接方法容易焊接。

3.銅、鋁及其合金:
紫銅對CO2激光的反射率很高,但對Nd:YAG激光的反射率則很低,所以用激光焊接機焊接紫銅還是有可能的。另外,可以通過表面處理來提高材料對激光的吸收。

黃銅的不可焊性是因爲其中鋅的含量超出了激光焊接允許的範圍。鋅有相對較低的熔點,容易汽化,會導致大量的焊接缺陷如氣孔。
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由于鋁合金的反射較高和導熱系數很高。鋁合金的激光焊接需要相對較高的能量密度。但是,許多鋁合金中含有易揮發的元素,如矽、鎂等,焊縫中都有很多氣孔。而激光焊接純鋁時不存在以上問題。現階段一般采用高能量,大脈寬,表面去除氧化,氩氣充分保護等措施焊接時,效果可以。另外,現在采用複合焊接的方式焊接鋁合金。用8KW的激光功率焊接厚度爲12.7mm的鋁合金材料,焊透率大約爲1.5mm/kW。

4.钛及其合金:
钛合金密度小、具有比强度高、耐高温、耐腐蚀等优良性质。钛和钛合金很适合运用激光焊接機来进行焊接的原因,可获得高质量、塑性好的焊接接头。但是钛对氧化很敏感,必须在惰性气氛中进行焊接。所以要特别注意接头的清洁和气体保护问题。钛及钛合金对热裂纹是不敏感的,但是焊接时会在热影响区出现延迟裂纹,氢是引起这种裂纹的主要原因。防止这种裂纹的办法,主要是减少焊接头的氢来源,必要时可进行真空退火处理,以减少焊接接头的含氢量。钛合金激光焊接機焊接时,焊接速度一般较高(80~100m/h),焊透率大约为1mm/kW。

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