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激光焊接可以實(shí)現(xiàn)哪些材料的焊接應(yīng)用

發(fā)布人:萊塞激光 發(fā)布時(shí)間:2021-08-04 17:34:55

【摘要】

激光焊接功能的材料焊接遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些??梢栽诙喾N異種金屬之間進(jìn)行激光焊接。激光焊接技術(shù)可以應(yīng)用于多種異種金屬,如銅-鎳、鎳-鈦、銅-鈦、鈦-鉬、黃銅-銅和低碳鋼銅。

在激光焊接過程中,采用高能量激光脈沖將材料局部加熱。通過熱傳導(dǎo),激光輻射能量向材料內(nèi)擴(kuò)散,熔化形成特定的熔池,從而實(shí)現(xiàn)焊接。

激光焊接機(jī),也叫激光焊接機(jī)、激光焊接機(jī),是一種激光材料加工設(shè)備,按其工作方式分為激光焊接機(jī)、自動(dòng)激光焊接機(jī)、激光點(diǎn)焊機(jī)、光纖傳輸式激光焊接機(jī)。

可焊接材料:

模具鋼:

如S136,SKD-11,NAK808,407,718,738,H13,P20,3,022,3444接效果良好。

 

碳鋼

碳鋼采用激光焊接,焊接效果好,焊接質(zhì)量取決于雜質(zhì)含量。在含碳量大于0.25%的情況下,為了獲得良好的焊接質(zhì)量。不同含碳量的鋼相互焊接時(shí),焊炬可以偏向低碳材料,以保證接頭質(zhì)量。因?yàn)榧す夂附拥臅r(shí)候,加熱和冷卻的速度非???,所以焊接碳鋼的時(shí)候。含碳量越高,焊接裂紋和缺口的敏感度越高。中高碳鋼和普通合金鋼可以很好地激光焊接,但應(yīng)消除應(yīng)力,避免開裂。

 激光焊接可以實(shí)現(xiàn)哪些材料的焊接應(yīng)用(圖1)

不銹鋼:

與常規(guī)焊接相比,不銹鋼焊接獲得高質(zhì)量接頭容易。因?yàn)榧す夂附拥暮附铀俣群蜔嵊绊憛^(qū)很小,減少了焊接過程中對(duì)不銹鋼焊接過熱、線膨脹系數(shù)大的不利影響,沒有氣孔、夾雜等缺陷。不銹鋼相對(duì)于碳鋼,具有較低的熱導(dǎo)率、較高的能吸收率和較高的熔融效率,更易獲得深熔窄焊縫。采用低功率激光焊接板材,可獲得外形良好、焊縫光滑、美觀的接頭。

 

銅制合金鋼:

銅材與銅材焊接時(shí),易出現(xiàn)未熔合、未焊透的問題,應(yīng)采用能量集中、功率大的熱源,配合預(yù)熱措施;當(dāng)工件厚度較薄或結(jié)構(gòu)剛度較小,不采取預(yù)防變形的措施時(shí),焊接后容易產(chǎn)生較大的變形,當(dāng)焊接接頭受到較大剛度的約束時(shí),容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力;焊接銅和銅合金時(shí),也容易產(chǎn)生熱裂紋;而氣孔是銅合金焊接的常見缺陷。

 

塑料:

目前幾乎所有的熱塑性和熱塑性彈性體都使用激光焊接技術(shù)。常見的焊接材料有PP、PS、PC、ABS、聚酰胺、PMMA、聚甲醛、PET、PBT等。其他工程塑料,如PPS、液晶聚合物等,由于激光的透過率低,無法直接采用激光焊接技術(shù)。通常,炭黑被添加到底層材料中,使得該材料能吸收足夠的能量,從而滿足了激光焊接的需要。

 激光焊接可以實(shí)現(xiàn)哪些材料的焊接應(yīng)用(圖2)

鋁合金激光焊接:

將鋁和鋁合成成激光焊接的主要難點(diǎn)是,它對(duì)10.8pon波長(zhǎng)的Co2激光束有很高的反射率。鋁是熱電的良導(dǎo)體,高密度的自由電子使它成為很好的光反射體,表面初始反射率在90%以上。即,深熔焊必須從輸入能量的千10%開始,這就需要高的輸入功率以保證焊接開始時(shí)所需的功率密度和形成小孔。

 激光焊接可以實(shí)現(xiàn)哪些材料的焊接應(yīng)用(圖3)

鎂合金的激光焊接:

合金密度比Al低36%,是一種高強(qiáng)度合金,受到廣泛關(guān)注。為此進(jìn)行了脈沖YAG和連續(xù)C02激光焊接實(shí)驗(yàn)。AZ31B-H244合金板厚1.8MM(3.27%Al,0.79%Zn),各種缺陷少的最佳焊接條件是平均功率0.8kW,5ms,120Hz,300mm/s,焦點(diǎn)尺寸0.42mm,連續(xù)C02激光焊接良好的熔透性。

 

高強(qiáng)度低合金鋼:

采用激光焊接低合金高強(qiáng)鋼,只要選擇適當(dāng)?shù)暮附訁?shù),就可以獲得與母材相同力學(xué)性能的接頭。HY-130鋼為典型的低合金高強(qiáng)鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,其強(qiáng)度高,抗裂性能好。傳統(tǒng)的焊接方法焊接時(shí),焊縫與HAZ組織呈粗晶、細(xì)晶部和原始組織的棒狀組織,與母材相比,接頭的韌性和抗干擾能力大大降低,焊縫與HAZ金屬組織對(duì)冷裂紋特別敏感。

 

總結(jié):

有激光焊接功能的材料焊接遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些??梢栽诙喾N異種金屬之間進(jìn)行激光焊接。激光焊接技術(shù)可以應(yīng)用于多種異種金屬,如銅-鎳、鎳-鈦、銅-鈦、鈦-鉬、黃銅-銅和低碳鋼銅。


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