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钢铁材料的手持式激光焊接机激光焊接
1、碳钢及普通合金钢的激光焊接
总的说,碳钢激光焊接效果良好,其焊接质量取决于杂质含量。就象其它焊接工艺一样,硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。为了获得满意的焊接质量,碳含量超过0.25%时需要预热。
当不同含碳量的钢相互焊接时,焊炬可稍偏向低碳材料一边,以确保接头质量。低碳沸腾钢由于硫、磷的含量高,并不适合激光焊接。低碳镇静钢由于低的杂质含量,焊接效果就很好。中、高碳钢和普通合金钢都可以进行良好的激光焊接,但需要预热和焊后处理,以消除应力,避免裂纹形成。
2、不锈钢的激光焊接
一般的情况下,不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。由于高的焊接速度热影响区很小,敏化不成为重要问题。与碳钢相比,不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。
3、不同金属之间的激光焊接
激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区,为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接:不锈钢~低碳钢,416不锈钢~310不锈钢,347不锈钢~HASTALLY镍合金,镍电极~冷锻钢,不同镍含量的双金属带。
手持式激光焊接机激光焊缝缺陷及原因对策:
1、焊接飞溅:激光焊接完成后,材料或工件表面出现多的金属颗粒,附着于材料或工件表面。
原因:材料或工件表面未清洗,存在油渍或污染物,也可能是镀锌层的挥发所致。
对策:激光焊前清洗材料或工件。
2、焊缝堆积:填充焊时焊缝填充材料明显太多,焊缝太高。
原因:焊接时送丝速度过快或焊接速度太慢。
对策:增加焊接速度或减小送丝速度,或减小激光功率。
3、焊偏:焊缝金属不在接头结构中心凝固。
原因:焊接时定位不准,或填充焊时光与丝的对位不准。
对策:调整焊接定位,或调整填充焊时光与丝的位置,以及光、丝与焊缝的位置。
4、焊缝凹陷:焊缝金属表面出现凹下的现象。
原因:钎焊时,焊接光斑中心位置不良所致,光斑中心靠近下层板材且偏离焊缝中心位置,造成部分母材熔化。
对策:调整光、丝匹配。
5、焊缝中断或粗细不均匀:焊缝钎焊时,未送丝而形成焊缝中断或粗细不均匀。
原因:送丝不稳定,或出光不连续等。
对策:调整设备的稳定性。
6、气孔:焊缝表面出现气孔。
原因:焊缝表面未清理,或镀锌板锌蒸气的挥发所致。
对策:清理焊缝表面,改善锌受热时的挥发。
7、焊瘤:在焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或成型不均等现象。
原因:焊缝轨迹变化大,示教不均匀所致。
对策:在最优参数下焊接,且调整好示教以连贯过度转角处。
手持式激光焊接机激光功率
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深波动很大。激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关,且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。
采用手持式激光焊接机与其它方式相比有以下优点
1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。
2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
3、重复操作稳定性好。焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。
4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。
5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。
6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。