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激光焊接機(jī)在不同金屬材料焊接中的技術(shù)應(yīng)用
時(shí)間：2021-08-17 14:30 閱讀：4420 次
長期以來焊接不同金屬材料始終面臨巨大挑戰(zhàn)，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(duì)焊接不同金屬的研究興趣始終不減，因?yàn)橛泻芏酀撛诘膽?yīng)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(huì)因?yàn)樾纬纱嘈越饘匍g相而帶來一系列相關(guān)問題。這些問題會(huì)導(dǎo)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(xiàn)在熔池界面上，并且它的形成受時(shí)間和溫度的影響。熱量輸入是其形成的關(guān)鍵因素。不同于傳統(tǒng)的焊接方法，使用納秒激光焊接機(jī)，由于不會(huì)產(chǎn)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(jī)會(huì)。由于納秒脈沖激光的光斑尺寸非常小（通常在30μm范圍內(nèi)），所以為了進(jìn)行點(diǎn)焊或線性焊接，進(jìn)而使用了螺旋運(yùn)動(dòng)和光束擺動(dòng)等技術(shù)。
一、不同種類金屬材料的熔點(diǎn)相差越大，越難進(jìn)行焊接，
這是因?yàn)槿埸c(diǎn)低的材料達(dá)到熔化狀態(tài)時(shí)，熔點(diǎn)高的材料仍呈固體狀態(tài)，這時(shí)已經(jīng)熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界，會(huì)造成低熔點(diǎn)材料的流失、合金元素?zé)龘p或蒸發(fā)，使焊接接頭難以焊合。例如焊接鐵與鉛時(shí)（熔點(diǎn)相差很大），不僅兩種材料在固態(tài)時(shí)不能相互溶解，而且在液態(tài)時(shí)彼此之間也不能相互溶解，液態(tài)金屬呈層狀分布，冷卻后各自單獨(dú)進(jìn)行結(jié)晶。
二、不同種類金屬材料的線膨脹系數(shù)相差越大，越難進(jìn)行焊接，
線膨脹系數(shù)越大的材料，熱膨脹率越大，冷卻時(shí)收縮也越大，熔池結(jié)晶時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力。這種焊接應(yīng)力不易消除，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的焊接變形。由于焊縫兩側(cè)材料承受的應(yīng)力狀態(tài)不同，容易導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，甚至導(dǎo)致焊縫金屬與母材的剝離。
三、不同種類金屬材料的熱導(dǎo)率和比熱容相差越大，越難進(jìn)行焊接，
材料的熱導(dǎo)率和比熱容會(huì)使焊縫金屬的結(jié)晶條件變壞，晶粒嚴(yán)重粗化，并影響難熔金屬的潤濕性能。因此，應(yīng)選用強(qiáng)力熱源進(jìn)行焊接，焊接時(shí)熱源的位置要偏向?qū)嵝阅芎玫哪覆囊粋?cè)。瑞豐光電激光焊接設(shè)備是性價(jià)比較高的，憑借多年的激光研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。
在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。
不同金屬的熔融焊接，會(huì)因?yàn)樾纬纱嘈越饘匍g相而帶來一系列相關(guān)問題。這些問題會(huì)導(dǎo)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(xiàn)在熔池界面上，并且它的形成受時(shí)間和溫度的影響。熱量輸入是其形成的關(guān)鍵因素。不同于傳統(tǒng)的焊接方法，使用納秒激光焊接機(jī)，由于不會(huì)產(chǎn)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(jī)會(huì)。由于納秒脈沖激光的光斑尺寸非常小（通常在30μm范圍內(nèi)），所以為了進(jìn)行點(diǎn)焊或線性焊接，進(jìn)而使用了螺旋運(yùn)動(dòng)和光束擺動(dòng)等技術(shù)。
一、不同種類金屬材料的熔點(diǎn)相差越大，越難進(jìn)行焊接，
這是因?yàn)槿埸c(diǎn)低的材料達(dá)到熔化狀態(tài)時(shí)，熔點(diǎn)高的材料仍呈固體狀態(tài)，這時(shí)已經(jīng)熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界，會(huì)造成低熔點(diǎn)材料的流失、合金元素?zé)龘p或蒸發(fā)，使焊接接頭難以焊合。例如焊接鐵與鉛時(shí)（熔點(diǎn)相差很大），不僅兩種材料在固態(tài)時(shí)不能相互溶解，而且在液態(tài)時(shí)彼此之間也不能相互溶解，液態(tài)金屬呈層狀分布，冷卻后各自單獨(dú)進(jìn)行結(jié)晶。
二、不同種類金屬材料的線膨脹系數(shù)相差越大，越難進(jìn)行焊接，
線膨脹系數(shù)越大的材料，熱膨脹率越大，冷卻時(shí)收縮也越大，熔池結(jié)晶時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力。這種焊接應(yīng)力不易消除，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的焊接變形。由于焊縫兩側(cè)材料承受的應(yīng)力狀態(tài)不同，容易導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，甚至導(dǎo)致焊縫金屬與母材的剝離。
三、不同種類金屬材料的熱導(dǎo)率和比熱容相差越大，越難進(jìn)行焊接，
材料的熱導(dǎo)率和比熱容會(huì)使焊縫金屬的結(jié)晶條件變壞，晶粒嚴(yán)重粗化，并影響難熔金屬的潤濕性能。因此，應(yīng)選用強(qiáng)力熱源進(jìn)行焊接，焊接時(shí)熱源的位置要偏向?qū)嵝阅芎玫哪覆囊粋?cè)。瑞豐光電激光焊接設(shè)備是性價(jià)比較高的，憑借多年的激光研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。
在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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