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激光焊接機在不同金屬材料焊接中的技術應用

時間:2021-08-17 14:30  閱讀:3519
長期以來焊接不同金屬材料始終面臨巨大挑戰,材料的物理屬性和冶金不相容性,決定著材料的可焊性。然而,人們對焊接不同金屬的研究興趣始終不減,因為有很多潛在的應用需要這種焊接,特別是光亮金屬與鋼材和鋁合金的焊接。

不同金屬的熔融焊接,會因為形成脆性金屬間相而帶來一系列相關問題。這些問題會導致薄弱面的形成,使焊接處容易斷裂。這些金屬互化物通常出現在熔池界面上,并且它的形成受時間和溫度的影響。熱量輸入是其形成的關鍵因素。不同于傳統的焊接方法,使用納秒激光焊接機,由于不會產生較大的熔池,因此抑制了形成不想要的金屬間相的形成機會。由于納秒脈沖激光的光斑尺寸非常小(通常在30μm范圍內),所以為了進行點焊或線性焊接,進而使用了螺旋運動和光束擺動等技術。

一、不同種類金屬材料的熔點相差越大,越難進行焊接,
這是因為熔點低的材料達到熔化狀態時,熔點高的材料仍呈固體狀態,這時已經熔化的材料容易滲入過熱區的晶界,會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發,使焊接接頭難以焊合。例如焊接鐵與鉛時(熔點相差很大),不僅兩種材料在固態時不能相互溶解,而且在液態時彼此之間也不能相互溶解,液態金屬呈層狀分布,冷卻后各自單獨進行結晶。

二、不同種類金屬材料的線膨脹系數相差越大,越難進行焊接,
線膨脹系數越大的材料,熱膨脹率越大,冷卻時收縮也越大,熔池結晶時會產生很大的焊接應力。這種焊接應力不易消除,結果會產生很大的焊接變形。由于焊縫兩側材料承受的應力狀態不同,容易導致焊縫及熱影響區產生裂紋,甚至導致焊縫金屬與母材的剝離。
三、不同種類金屬材料的熱導率和比熱容相差越大,越難進行焊接,
材料的熱導率和比熱容會使焊縫金屬的結晶條件變壞,晶粒嚴重粗化,并影響難熔金屬的潤濕性能。因此,應選用強力熱源進行焊接,焊接時熱源的位置要偏向導熱性能好的母材一側。瑞豐光電激光焊接設備是性價比較高的,憑借多年的激光研發經驗,產品技術成熟,產品性能安全穩定。

不同種類金屬材料的焊接中,最常見的是不同鋼材焊接,其次是異種有色金屬焊接和鋼與有色金屬的焊接。從接頭形式看來也有三種基本情況,即兩種不同金屬母材的接頭,母材金屬相同而填充金屬不同的接頭。


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