激光焊接原理及工藝應(yīng)用(完整版)
【正文】 越強(qiáng)，就越傾向于生成化合物而不利于形成固溶體，所形成的固溶體溶解度也 就越小，其焊接接頭強(qiáng)度也越低 ?此外，異種金屬焊接還跟材料之間的熔點、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱率、比熱、氧化 性、反光率等性能有很大關(guān)系，這些物理特性相差越大，則越難焊接，所形成 的焊接接頭強(qiáng)度越差 ?通常鋼與銅、鋁和鎳、銅和鎳等異種金屬材料的激光焊接性都比較好，能獲得 較好的焊接質(zhì)量 異種金屬能否形成優(yōu)質(zhì)焊接接頭主要取決于被焊金屬的物理性能、化學(xué)性能、化學(xué)成分和工藝措施，通常從以下幾個方面考量： 激光焊接常見缺陷及應(yīng)對措施 ?焊點表面飛濺 ?內(nèi)部焊接氣孔 ?出現(xiàn)焊接裂紋 ?產(chǎn)生焊接變形 激光焊接時工藝參數(shù)不正確，措施不良，往往會導(dǎo)致一些焊接缺陷的產(chǎn)生： 焊點表面飛濺 焊接飛濺 激光焊接時產(chǎn)生飛濺的主要原因是激光功率密度過高，工件在短時間內(nèi)吸收了 較多的激光能量，材料嚴(yán)重氣化，熔池反應(yīng)劇烈形成焊接飛濺，飛濺不僅影響工 件的外觀和裝配精度，更會影響焊接強(qiáng)度，造成產(chǎn)品不良 激光焊接時產(chǎn)生的飛濺 焊點表面飛濺 引起飛濺具體原因，可以歸納為以下幾點： ?激光峰值功率過高，形成焊接飛濺 ?焊接波形不合適，對高反射率材料未使用合適波形焊接 ?材料成份偏析，造成局部吸收率提高，形成焊接飛濺 ?工件表面有污物或非金屬物質(zhì)，造成吸收率提高，形成焊接飛濺 ?兩工件之間或工件底部有低熔點物質(zhì)，焊接時形成大量氣體，造成飛濺 ?焊接部位形成中空的封閉空間，焊接時空間內(nèi)的空氣受熱膨脹形成飛濺 防止飛濺的措施 一般從以下幾個方面來改善焊接效果，防止焊接飛濺： ?優(yōu)化焊接焊接工藝參數(shù)，如降低峰值功率或使用尖峰波 ?選用合格優(yōu)質(zhì)的原材料 ?加強(qiáng)焊前清洗，祛除油污雜質(zhì) ?合理設(shè)計焊接結(jié)構(gòu) 焊點內(nèi)部氣孔 氣孔是激光焊接中最常見的缺陷，激光焊接熱循環(huán)快，熔池存在的時間短， 造成焊接時形成的氣體來不及從熔池中溢出，從而形成焊接氣孔 焊接氣孔 激光焊接時產(chǎn)生的氣孔 氣孔的分類 激光焊接時常見的氣孔一般可以分為以下幾類： ?氫氣孔 ?一氧化碳?xì)饪? ?小孔坍塌氣孔 氣孔的預(yù)防措施 氣孔是激光焊接時的常見缺陷，應(yīng)跟據(jù)氣孔產(chǎn)生的機(jī)理采取相應(yīng)的預(yù)防措施： ?減小氣孔來源 工件表面水、油污、氧化膜等融入熔池，發(fā)生冶金或物理，析出氣體，當(dāng)氣體來不及溢出熔池，就會形成氣孔，因此焊接前應(yīng)做好工件清洗工作，甚至增加預(yù)熱，可有效減小氣孔產(chǎn)生幾率 ?延長熔池存在時間 由于激光焊接的特性，其熱循環(huán)時間快，熔池存在時間短，熔池中析出的氣體往往來不及金屬就凝固了，所以延長熔池存在的時間也是減少氣孔產(chǎn)生的一個有效方法，具體做法可以延長焊接脈寬 ?改變離焦量 焊接時，激光在焦點或負(fù)離焦位置焊接時，熔池反應(yīng)劇烈，合金元素氣化嚴(yán)重，往往成為產(chǎn)生氣孔的氣體來源，當(dāng)改變離焦位置，使焊接能量更加柔和，則可減少金屬元素氣化形成的氣孔 焊前處理方法 工藝 材料 脫 脂 堿 洗 沖洗 中 和 光 化 沖洗 干 燥 NaOH溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溫度 （ ℃ ） 時間 (min) HNO3溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溫度 （ ℃ ） 時間 (min) 純鋁 汽油煤油 6%～ 10% 40～ 50 ≥20 清水 30% 室溫 1～ 3 清水 風(fēng)干或 低溫干燥燥 鋁鎂、 鋁錳合金 汽油煤油 6%～ 10% 40～ 50 ≥7 清水 30% 室溫 1～ 3 清水 風(fēng)干或 低溫干燥 以鋁合金為例，可以采用化學(xué)或機(jī)械兩種焊前處理方式來減少氣孔等焊接缺陷： ?化學(xué)清洗 ?機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑 (丙酮、松香或汽油 )擦拭焊件表面的油污，然后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面 焊接裂紋 激光焊接時產(chǎn)生的裂紋 激光焊接時裂紋危害很大，嚴(yán)重影響工件的焊接強(qiáng)度，降低工件的使用壽命，因 此預(yù)防裂紋有重要意義，激光焊接加熱冷卻時間快，加大了材料產(chǎn)生裂紋的幾率 ，必須采取一定措施加以
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1