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激光焊接機在不同金屬材料焊接中的技術(shù)應用
時間：2021-08-17 14:30 閱讀：3512 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(guān)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(xiàn)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(guān)鍵因素。不同于傳統(tǒng)的焊接方法，使用納秒激光焊接機，由于不會產(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會。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(shù)。
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(tài)時，熔點高的材料仍呈固體狀態(tài)，這時已經(jīng)熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界，會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發(fā)，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(tài)時不能相互溶解，而且在液態(tài)時彼此之間也不能相互溶解，液態(tài)金屬呈層狀分布，冷卻后各自單獨進行結(jié)晶。
二、不同種類金屬材料的線膨脹系數(shù)相差越大，越難進行焊接，
線膨脹系數(shù)越大的材料，熱膨脹率越大，冷卻時收縮也越大，熔池結(jié)晶時會產(chǎn)生很大的焊接應力。這種焊接應力不易消除，結(jié)果會產(chǎn)生很大的焊接變形。由于焊縫兩側(cè)材料承受的應力狀態(tài)不同，容易導致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)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(jié)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?qū)嵝阅芎玫哪覆囊粋?cè)。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(fā)經(jīng)驗，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，會因為形成脆性金屬間相而帶來一系列相關(guān)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(xiàn)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(guān)鍵因素。不同于傳統(tǒng)的焊接方法，使用納秒激光焊接機，由于不會產(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會。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(shù)。
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(tài)時，熔點高的材料仍呈固體狀態(tài)，這時已經(jīng)熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界，會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發(fā)，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(tài)時不能相互溶解，而且在液態(tài)時彼此之間也不能相互溶解，液態(tài)金屬呈層狀分布，冷卻后各自單獨進行結(jié)晶。
二、不同種類金屬材料的線膨脹系數(shù)相差越大，越難進行焊接，
線膨脹系數(shù)越大的材料，熱膨脹率越大，冷卻時收縮也越大，熔池結(jié)晶時會產(chǎn)生很大的焊接應力。這種焊接應力不易消除，結(jié)果會產(chǎn)生很大的焊接變形。由于焊縫兩側(cè)材料承受的應力狀態(tài)不同，容易導致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)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(jié)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?qū)嵝阅芎玫哪覆囊粋?cè)。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(fā)經(jīng)驗，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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