光纖激光焊接機常見金屬材料焊接特性

來源：深圳市博特精密設(shè)備科技有限公司發(fā)布時間：2019-03-18 05:20:12

激光焊接機適用于多種材料的焊接。激光焊接機的高功率密度及高焊接速度，使得激光焊縫、熱影響區(qū)都很小。掌握好一些變化規(guī)律，就可以根據(jù)對焊縫組織的不同要求來調(diào)整焊縫的化學成分，通過控制焊接條件可以獲得最佳的焊縫性能。

對于碳當量超過0.3%的材料，焊接冷裂紋傾向會加大，設(shè)計中考慮到焊縫的一定收縮量，有利于降低焊縫和熱影響區(qū)的殘余應力和裂紋傾向。碳當量大于0.3﹪的材料和碳當量小于0.3%的材料在一起焊接時，采用偏置焊縫形式有利于限制馬氏體的轉(zhuǎn)變，減少裂紋的產(chǎn)生。材料碳當量超過0.3%時，減小淬火速度也可以減小裂紋傾向。

鍍鋅鋼，因為鋅的汽化溫度（903℃）比鋼的熔點（1535℃）低的多，在焊接過程中鋅蒸發(fā)，使焊縫產(chǎn)生嚴重的氣孔，因此難采用激光焊接機進行焊接，特別是穿透焊接，現(xiàn)在有實驗采用在上下材料間設(shè)置0.1mm的間隙，從間隙中放走鋅蒸氣，但在實際生產(chǎn)中間隙的操作比較困難。

硫和磷含量對焊接裂紋有一定影響，含硫量高于0.04﹪或含磷量高于0.04﹪的鋼激光焊接時容易產(chǎn)生裂紋。

表面經(jīng)過滲碳處理的鋼由于其表面的含碳量較高，極易在滲碳層產(chǎn)生凝固裂紋和收拾裂紋，通常不適用激光焊接。

2.不銹鋼:
奧氏體不銹鋼的導熱系數(shù)只有碳鋼的1/3，吸收率比碳鋼高。因此，奧氏體不銹鋼可獲得比普通碳鋼深一點的焊接熔深（深5﹪-10﹪）。激光焊接機熱輸入量小、焊接速度高，非常適合于Ni-Cr系列不銹鋼的焊接。

馬氏體不銹鋼的焊接性差，焊接接頭通常硬而脆，并有冷裂紋傾向。在焊接含碳量大于0.1﹪的不銹鋼時，預熱和回火可以降低冷裂紋和脆裂傾向。鐵素體不銹鋼，激光焊接機通常比其他焊接方法容易焊接。

3.銅、鋁及其合金:
紫銅對CO2激光的反射率很高，但對Nd：YAG激光的反射率則很低，所以用激光焊接機焊接紫銅還是有可能的。另外，可以通過表面處理來提高材料對激光的吸收。

黃銅的不可焊性是因為其中鋅的含量超出了激光焊接允許的范圍。鋅有相對較低的熔點，容易汽化，會導致大量的焊接缺陷如氣孔。

由于鋁合金的反射較高和導熱系數(shù)很高。鋁合金的激光焊接需要相對較高的能量密度。但是，許多鋁合金中含有易揮發(fā)的元素，如硅、鎂等，焊縫中都有很多氣孔。而激光焊接純鋁時不存在以上問題。現(xiàn)階段一般采用高能量，大脈寬，表面去除氧化，氬氣充分保護等措施焊接時，效果可以。另外,現(xiàn)在采用復合焊接的方式焊接鋁合金。用8KW的激光功率焊接厚度為12.7mm的鋁合金材料，焊透率大約為1.5mm/kW。

4.鈦及其合金:
鈦合金密度小、具有比強度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性質(zhì)。鈦和鈦合金很適合運用激光焊接機來進行焊接的原因，可獲得高質(zhì)量、塑性好的焊接接頭。但是鈦對氧化很敏感，必須在惰性氣氛中進行焊接。所以要特別注意接頭的清潔和氣體保護問題。鈦及鈦合金對熱裂紋是不敏感的，但是焊接時會在熱影響區(qū)出現(xiàn)延遲裂紋，氫是引起這種裂紋的主要原因。防止這種裂紋的辦法，主要是減少焊接頭的氫來源，必要時可進行真空退火處理，以減少焊接接頭的含氫量。鈦合金激光焊接機焊接時，焊接速度一般較高（80～100m/h）,焊透率大約為1mm/kW。

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