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    常見金屬材料的激光焊接特性

    2021-12-22 11:03:45

    激光焊接適用多種材料的焊接。激光的高功率及高焊接速率,促使激光焊縫、熱危害區都不大。把握好一些變化規律,就可以依據對焊縫機構的不同要求來調節焊縫的化學成分,根據操縱焊接標準能夠獲得Z佳的焊縫特性。

    1.碳鋼

    低碳鋼和低合金鋼都具備不錯的焊接性,可是選用激光焊接時,材料的含碳量(碳當量CC)不可高于﹪。碳當量計算公式:CC=C%+Mn/6%+Ni/15%+Cr/13%+Cu/13%+Mo/4%針對碳當量超出的材料,焊接冷裂紋趨向會增加,設計中考慮到焊縫的一定收縮量,有利于減少焊縫和熱危害區的殘余應力和裂紋趨向。碳當量超過﹪的材料和碳當量低于的材料在一起焊接時,選用參考點焊縫方式有利于限定馬氏體的變化,降低裂紋的造成。材料碳當量超出時,減少淬火速率也可以減少裂紋趨向。鍍鋅鐵,由于鋅的氣化溫度(903℃)比鋼的熔點(1535℃)低的多,在焊接全過程中鋅揮發,使焊縫造成嚴重的氣孔,因而難選用激光焊接,尤其是透過焊接,現在有試驗選用在左右材料間設定的空隙,從空隙中放跑鋅蒸汽,但在具體生產中空隙的操作較為困難。硫和磷成分對焊接裂紋有一定危害,含硫量高于﹪或含磷量高于﹪的鋼激光焊接時容易造成裂紋。表面歷經滲碳解決的鋼因為其表面的含碳量較高,非常容易在滲碳層造成凝結裂紋和收拾裂紋,一般 不適用激光焊接。

    2.不銹鋼

    奧氏體不銹鋼的導熱系數僅有碳鋼的1/3,吸收率比碳鋼高。因而,奧氏體不銹鋼可得到比一般碳鋼深一點的焊接熔深(深5﹪-10﹪)。激光焊接熱輸入量小、焊接速率高,非常適合于Ni-Cr系列不銹鋼的焊接。馬氏體不銹鋼的焊接性差,焊接接頭一般 硬而脆,并有冷裂紋趨向。在焊接含碳量超過﹪的不銹鋼時,預熱和回火能夠 減少冷裂紋和脆裂趨向。鐵素體不銹鋼,激光焊接一般 比別的焊接方法容易焊接。


    激光焊接


    3.銅、鋁以及合金

    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,因此 用激光焊接紫銅還是有可能的。此外,能夠 根據表面解決來提升材料對激光的消化吸收。黃銅的不可焊性是由于在其中鋅的成分超過了

    激光焊接允許的范疇。鋅有相對較低的溶點,容易氣化,會造成 很多的焊接缺點如氣孔。因為鋁合金的反射面較高和導熱系數很高。鋁合金的激光焊接必須相對較高的能量密度??墒?,很多鋁合金中帶有易揮發的原素,如硅、鎂等,焊縫上都有很多氣孔。而激光焊接純鋁時不會有之上難題。目前一般選用高能量,大占空比,表面除去氧化,氬氣充足維護等對策焊接時,實際效果能夠 。此外,如今選用復合焊接的方法焊接鋁合金。用8KW的激光功率焊接薄厚為的鋁合金材料,焊透率大概為。

    4.鈦以及合金

    鈦合金密度小、具備強度高、耐熱、耐腐蝕等優質特性。鈦和鈦合金很合適激光焊接,可得到高質量、塑性好的焊接接頭??墒氢亴ρ趸苊舾?,務必在惰性氛圍中開展焊接。因此要需注意接頭的清理和汽體維護難題。鈦及鈦合金對熱裂紋不是敏感的,可是焊接時會在熱危害區出現延遲時間裂紋,氫是造成這類裂紋的關鍵緣故。避免這類裂紋的方法,主要是降低焊接頭的氫來源于,必需時可開展真空退火處理,以降低焊接接頭的含氫量。鈦合金激光焊接時,焊接速率一般較高(80~100m/h),焊透率大概為毫米/kW。


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