技術(shù)文章
不同材料面對(duì)激光焊接時(shí),不同的注意事項(xiàng)!
閱讀:1306 發(fā)布時(shí)間:2021-9-17不銹鋼
奧氏體不銹鋼
激光焊接性能一般都較好,奧氏體不銹鋼由于加入硫和硒等元素以提高機(jī)械性能,凝固裂紋的傾向有所增力口。
奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)只有碳鋼的1/3,吸收率比碳鋼略高,焊接熔深約普通碳鋼深5-10%左右。激光焊接熱輸入量小、焊接速度高,非常適用于Cr-Ni系列不銹鋼的焊接。
激光焊接奧氏體不銹鋼的熱變形和殘余應(yīng)力相對(duì)較小,采用其它常規(guī)焊接方法時(shí),奧氏體不銹鋼會(huì)產(chǎn)生比碳鋼大50%的熱膨脹量。
鐵素體不銹鋼
韌性和延展性比其它焊接方法高。
熔化焊過程中馬氏體的相變和晶粒的粗化,接頭強(qiáng)度和抗腐蝕性降低,但相對(duì)而言,激光焊比常規(guī)焊的影響要低。
與奧氏體和馬氏體不銹鋼相比,用激光焊接鐵素體不銹鋼產(chǎn)生熱裂紋和冷裂紋的傾向最小。
馬氏體不銹鋼
不銹鋼中,馬氏體不銹鋼的焊接性最差,焊接接頭通常硬而脆,并伴有冷裂傾向。
焊接含碳量大于0.1%的不銹鋼時(shí),預(yù)熱和回火可以降低裂紋和脆裂的傾向。
高反射率金屬一銅
黃銅、紫銅和鋁通常不宜用Cot激光進(jìn)行焊接。
黃銅中鋅的含量超出了激光焊接允許的范圍。鋅容易汽化,易導(dǎo)致如氣孔、虛焊等缺陷。
紫銅對(duì)Cot激光的反射率很高,但對(duì)Nd: YAG激光的反射率很低。
改進(jìn)使C02激光具有高度聚焦的光束、大的功率和很高的脈沖能量峰值,使其具有很高的能量密度,可進(jìn)行紫銅的焊接。
通過表面處理提高材料對(duì)激光束的吸收率。
高反射率金屬一鋁
鋁合金的激光焊接需要相對(duì)較高的能量密度:鋁合金反射率較高;鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)很高。
LY16, L1-L6和LF21系列的鋁合金能夠成功地實(shí)現(xiàn)激光焊接,且不需要填充金屬。
許多其它鋁合金中含有易揮發(fā)的元素,如硅、鎂等,焊縫中存在較多氣孔。激光焊接純鋁時(shí)不會(huì)存在以上問題。
Nd: YAG激光的波長(zhǎng)與焊件的禍合性比C02激光波長(zhǎng)好。
液態(tài)鋁的粘度較低,表面張力也很低,因此焊接鋁時(shí)必須要密切注意焊接熔池,以防止熔池中液態(tài)鋁的溢出,可通過接頭設(shè)計(jì)或采取不熔透方法來解決。
高反射率金屬一鋁
激光焊接鋁的問題:氣孔、熱裂紋和焊縫不規(guī)則性。
氫在熔池中的可溶性引起氣孔,氧化膜溶解到熔池中導(dǎo)致氣孔和焊縫脆化。
一些鋁合金的焊接熔池在凝固過程中可能產(chǎn)生熱裂紋,裂紋的形成與冷卻時(shí)間(或焊接速度)、焊縫保護(hù)程度相關(guān)。
焊縫的不規(guī)則性是指焊道粗糙、魚鱗紋不均勻、邊緣咬邊及根部不規(guī)則等。氫氣或者氦氣作保護(hù)氣體可以得到光潔的焊縫和致密的魚鱗紋,對(duì)焊縫根部也同時(shí)進(jìn)行保護(hù)。
加入填充金屬可有效避免熱裂紋、咬邊的產(chǎn)生,并能降低焊縫的不連續(xù)性。
鐵及鐵合金
激光焊可獲高質(zhì)量、塑性好的焊接接頭。
鐵對(duì)由氧氣、氫氣、氮?dú)夂吞荚铀鸬拈g隙脆化很敏感,特別注意接頭的清潔和氣體保護(hù)問題。
鐵從250℃開始吸收氫,從400℃開始吸收氧,從600℃開始吸收氮。
對(duì)熱裂紋不敏感,焊接時(shí)會(huì)在接頭的熱影響區(qū)出現(xiàn)延遲裂紋,氫是主要原因。
減少氫的來源、真空退火可以減少焊接接頭的含氫量。
鐵及鐵合金
氣孔是鐵及鐵合金焊接時(shí)一個(gè)主要的問題。
消除氣孔的主要途徑:a)用高純度的氫氣進(jìn)行焊接,純度高于”.9%; b)焊前清洗;。)合適焊接規(guī)范。
Ti3A1基合金抗凝固裂紋能力較強(qiáng),激光焊接的主要困難在于室溫塑性不足,從而對(duì)固態(tài)裂紋敏感。
采用較高的預(yù)熱溫度以減緩冷卻速度和相轉(zhuǎn)變的發(fā)生,或采用特殊的焊后熱處理工藝,以得到滿意的顯微組織。