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激光焊接机在不同金属材料焊接中的技术应用

时间:2021-08-17 14:30  阅读:695
长期以来焊接不同金属材料始终面临巨大挑战,材料的物理属性和冶金不相容性,决定着材料的可焊性。然而,人们对焊接不同金属的研究兴趣始终不减,因为有很多潜在的应用需要这种焊接,特别是光亮金属与钢材和铝合金的焊接。

不同金属的熔融焊接,会因为形成脆性金属间相而带来一系列相关问题。这些问题会导致薄弱面的形成,使焊接处容易断裂。这些金属互化物通常出现在熔池界面上,并且它的形成受时间和温度的影响。热量输入是其形成的关键因素。不同于传统的焊接方法,使用纳秒激光焊接机,由于不会产生较大的熔池,因此抑制了形成不想要的金属间相的形成机会。由于纳秒脉冲激光的光斑尺寸非常小(通常在30μm范围内),所以为了进行点焊或线性焊接,进而使用了螺旋运动和光束摆动等技术。

一、不同种类金属材料的熔点相差越大,越难进行焊接,
这是因为熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界,会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊接接头难以焊合。例如焊接铁与铅时(熔点相差很大),不仅两种材料在固态时不能相互溶解,而且在液态时彼此之间也不能相互溶解,液态金属呈层状分布,冷却后各自单独进行结晶。

二、不同种类金属材料的线膨胀系数相差越大,越难进行焊接,
线膨胀系数越大的材料,热膨胀率越大,冷却时收缩也越大,熔池结晶时会产生很大的焊接应力。这种焊接应力不易消除,结果会产生很大的焊接变形。由于焊缝两侧材料承受的应力状态不同,容易导致焊缝及热影响区产生裂纹,甚至导致焊缝金属与母材的剥离。
三、不同种类金属材料的热导率和比热容相差越大,越难进行焊接,
材料的热导率和比热容会使焊缝金属的结晶条件变坏,晶粒严重粗化,并影响难熔金属的润湿性能。因此,应选用强力热源进行焊接,焊接时热源的位置要偏向导热性能好的母材一侧。瑞丰光电激光焊接设备是性价比较高的,凭借多年的激光研发经验,产品技术成熟,产品性能安全稳定。

不同种类金属材料的焊接中,最常见的是不同钢材焊接,其次是异种有色金属焊接和钢与有色金属的焊接。从接头形式看来也有三种基本情况,即两种不同金属母材的接头,母材金属相同而填充金属不同的接头。


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