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金属激光焊接机的相关技术
创想激光 | 2019-06-29 10:48:47    阅读:85   发布文章

   金属激光焊接机适用于不锈钢、金、银、合金、钢、金刚石等多种材料的焊接加工,从而使其在电池、医疗器械、钟表、工艺礼品、电子元器件、精密机械、通讯、珠宝首饰等行业得到广泛运用。激光焊接可以对薄壁材料、精密零件实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等激光功率大、焊缝具有较高的深度比,热影响区域小、变形小、焊接速度快。我们焊接材料的特性方面下手,掌握些许的焊接规律,获得最佳的焊接效果

   1、铜、铝及其合金  紫铜对CO2激光的反射率很高,但对Nd:YAG激光的反射率则很低,所以用激光焊接紫铜还是有可能的。另外,可以通过表面处理来提高材料对激光的吸收。  黄铜的不可焊性是因为其中锌的含量超出了激光焊接允许的范围。锌有相对较低的熔点,容易汽化,会导致大量的焊接缺陷如气孔。由于铝合金的反射较高和导热系数很高。铝合金的激光焊接需要相对较高的能量密度。但是,许多铝合金中含有易挥发的元素,如硅、镁等,焊缝中都有很多气孔。而激光焊接纯铝时不存在以上问题。现阶段一般采用高能量,大脉宽,表面去除氧化,氩气充分保护等措施焊接时,效果可以。另外,现在采用复合焊接的方式焊接铝合金。用8KW的激光功率焊接厚度为12.7mm的铝合金材料,焊透率大约为1.5mm/kW。 3.4 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。钛和钛合金很适合激光焊接,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。钛合金激光焊接时,焊接速度一般较高(80~100m/h),焊透率大约为1mm/kW。

   2、 碳钢   低碳钢和低合金钢都具有较好的焊接性,但是采用激光焊接时,材料的含碳量(碳当量CC)不应高于0.25﹪。碳当量计算公式:  CC=C%+Mn/6%+Ni/15%+Cr/13%+Cu/13%+Mo/4% 对于碳当量超过0.3%的材料,焊接冷裂纹倾向会加大,设计中考虑到焊缝的一定收缩量,有利于降低焊缝和热影响区的残余应力和裂纹倾向。碳当量大于0.3﹪的材料和碳当量小于0.3%的材料在一起焊接时,采用偏置焊缝形式有利于限制马氏体的转变,减少裂纹的产生。材料碳当量超过0.3%时,减小淬火速度也可以减小裂纹倾向。  镀锌钢,因为锌的汽化温度(903℃)比钢的熔点(1535℃)低的多,在焊接过程中锌蒸发,使焊缝产生严重的气孔,因此难采用激光焊接,特别是穿透焊接,现在有实验采用在上下材料间设置0.1mm的间隙,从间隙中放走锌蒸气,但在实际生产中间隙的操作比较困难。  硫和磷含量对焊接裂纹有一定影响,含硫量高于0.04﹪或含磷量高于0.04﹪的钢激光焊接时容易产生裂纹。  表面经过渗碳处理的钢由于其表面的含碳量较高,极易在渗碳层产生凝固裂纹和收拾裂纹,通常不适用激光焊接。

   3、 不锈钢  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,激光焊接通常比其他焊接方法容易焊接。


   金属激光焊接机除了传统的材料,同样使用于新型的材料加工,为新兴工业及制造业的现代化提供先进的技术装备。

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