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不同材料在激光焊接中的注意点

文章出处:青岛松浩电器激光切割加工厂 发布时间:2016-11-25 14:27:29
 

不锈钢

    奥氏体不锈钢

    激光焊接性能一般都较好,奥氏体不锈钢由于加入硫和硒等元素以提高机械性能,凝固裂纹的倾向有所增

力口。

    奥氏体不锈钢的导热系数只有碳钢的1/3,吸收率比碳钢略高,焊接熔深约普通碳钢深5-10%左右。激光焊接热输入量小、焊接速度高,非常适用于Cr-Ni系列不锈钢的焊接。

    激光焊接奥氏体不锈钢的热变形和残余应力相对较小,采用其它常规焊接方法时,奥氏体不锈钢会产生比

碳钢大50%的热膨胀量。

 

    铁素体不锈钢

    韧性和延展性比其它焊接方法高。

    熔化焊过程中马氏体的相变和晶粒的粗化,接头强度和抗腐蚀性降低,但相对而言,激光焊比常规焊的影响要低。

    与奥氏体和马氏体不锈钢相比,用激光焊接铁素体不锈钢产生热裂纹和冷裂纹的倾向最小。

 

    马氏体不锈钢

    不锈钢中,马氏体不锈钢的焊接性最差,焊接接头通常硬而脆,并伴有冷裂倾向。

    焊接含碳量大于0.1%的不锈钢时,预热和回火可以降低裂纹和脆裂的倾向。

 

    高反射率金属一铜

    黄铜、紫铜和铝通常不宜用Cot激光进行焊接。

    黄铜中锌的含量超出了激光焊接允许的范围。锌容易汽化,易导致如气孔、虚焊等缺陷。

    紫铜对Cot激光的反射率很高,但对Nd: YAG激光的反射率很低。

    改进使C02激光具有高度聚焦的光束、大的功率和很高的脉冲能量峰值,使其具有很高的能量密度,可进行紫铜的焊接。

    通过表面处理提高材料对激光束的吸收率。

 

    高反射率金属一铝

    铝合金的激光焊接需要相对较高的能量密度:铝合金反射率较高;铝合金的导热系数很高。

    LY16, L1-L6和LF21系列的铝合金能够成功地实现激光焊接,且不需要填充金属。

    许多其它铝合金中含有易挥发的元素,如硅、镁等,焊缝中存在较多气孔。激光焊接纯铝时不会存在以上问题。

    Nd: YAG激光的波长与焊件的祸合性比C02激光波长好。

    液态铝的粘度较低,表面张力也很低,因此焊接铝时必须要密切注意焊接熔池,以防止熔池中液态铝的溢出,可通过接头设计或采取不熔透方法来解决。

 

    高反射率金属一铝

    激光焊接铝的问题:气孔、热裂纹和焊缝不规则性。

    氢在熔池中的可溶性引起气孔,氧化膜溶解到熔池中导致气孔和焊缝脆化。

    一些铝合金的焊接熔池在凝固过程中可能产生热裂纹,裂纹的形成与冷却时间(或焊接速度)、焊缝保护程度相关。

    焊缝的不规则性是指焊道粗糙、鱼鳞纹不均匀、边缘咬边及根部不规则等。氢气或者氦气作保护气体可以得到光洁的焊缝和致密的鱼鳞纹,对焊缝根部也同时进行保护。

    加入填充金属可有效避免热裂纹、咬边的产生,并能降低焊缝的不连续性。

 

铝合金激光焊接特性

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    铁及铁合金

    激光焊可获高质量、塑性好的焊接接头。

    铁对由氧气、氢气、氮气和碳原子所引起的间隙脆化很敏感,特别注意接头的清洁和气体保护问题。

    铁从250℃开始吸收氢,从400℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮。

    对热裂纹不敏感,焊接时会在接头的热影响区出现延迟裂纹,氢是主要原因。

    减少氢的来源、真空退火可以减少焊接接头的含氢量。

 

    铁及铁合金

    气孔是铁及铁合金焊接时一个主要的问题。

    消除气孔的主要途径:a)用高纯度的氢气进行焊接,纯度高于”.9%; b)焊前清洗;。)合适焊接规范。

    Ti3A1基合金抗凝固裂纹能力较强,激光焊接的主要困难在于室温塑性不足,从而对固态裂纹敏感。

    采用较高的预热温度以减缓冷却速度和相转变的发生,或采用特殊的焊后热处理工艺,以得到满意的显微组织。