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激光焊接的缺陷有哪些？強(qiáng)力焊接給您揭秘

作者:

強(qiáng)力塑料焊接

來源:

http://jstj56.com

日期:

2015/1/21

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激光焊接技術(shù)目前在粉末冶金材料領(lǐng)域的研究和應(yīng)用還十分有限，主要是因?yàn)榉勰┮苯鸩牧虾附訒r難以避免氣孔及孔洞的出現(xiàn)，從而使焊縫外觀、焊接質(zhì)量受到影響;焊接工藝及材料的選取也比一般的冶鑄材料難度大;此外焊縫強(qiáng)度雖然比釬焊和凸焊高，但對工裝夾具、配合精度及焊前準(zhǔn)備工作要求較高，加之一次性投資大，所以應(yīng)用受到限制。降低激光器的價格和運(yùn)行成本，更多的進(jìn)行粉末冶金材料的激光焊接工藝、材料及其焊接行為等基礎(chǔ)研究，是推廣激光技術(shù)在粉末冶金材料加工中應(yīng)用的重要前提。

氣孔和孔洞與冶鑄材料相比，粉末冶金材料的激光焊接中。最明顯的缺陷是氣孔和孔洞。氣孔和孔洞不僅影響外觀質(zhì)量，更嚴(yán)重地削弱了焊縫有效承載面積，pp塑料焊槍產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低了接頭強(qiáng)度。常見的氣孔形狀有線形、圓形、蜂窩形、條蟲形等。燒結(jié)材料內(nèi)部的孔隙吸附了大量的氣體，在快速焊接中，來不及逸出而留在焊縫中。

解決熱裂紋的辦法一是根據(jù)裂紋的性質(zhì)合理地改善材料的合金系統(tǒng)，如添加一定的Mn、Mo、W、Cr都能有效地防止裂紋，利用變質(zhì)劑細(xì)化焊縫一次結(jié)晶組織，對于防止焊縫結(jié)晶裂紋也有一定的效果;二是限制有害雜質(zhì)S、P的含量，含Ni量越高的合金，越要注意限制，這是因?yàn)?/span>Ni與S能形成熔點(diǎn)更低的硫化物及其共晶體。

裂紋主要有冷裂紋、熱裂紋，金剛石工具中還易產(chǎn)生層間裂紋。冷裂紋主要產(chǎn)生于含碳量較高和合金成份較多的材料中，這類材料焊后產(chǎn)生脆性馬氏體，產(chǎn)生高的內(nèi)應(yīng)力從而引起裂紋。解決這類裂紋的辦法是焊前預(yù)熱、焊后緩冷，或者采用小規(guī)范的焊接參數(shù)。金剛石工具激光焊中的層間裂紋的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻饎偸瘜雍瓦^渡層材料線膨脹系數(shù)相差較大，在焊接熱循環(huán)作用下，產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力從而產(chǎn)生剪切，或者是材料中含有的低熔點(diǎn)物質(zhì)較多且偏析于層間，在焊接熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂紋。

強(qiáng)度過低成份、燒結(jié)條件和后熱處理都能影響接頭強(qiáng)度。除去材料因素外，過多的氣孔和孔洞是造成接頭強(qiáng)度低的重要原因，其次材料的密度太低也使焊縫疏松，強(qiáng)度較低。激光焊接技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入粉末冶金材料加工領(lǐng)域，為粉末冶金材料的應(yīng)用開辟了新的前景，如應(yīng)用于金剛石圓鋸片和金剛石鉆頭中，使得結(jié)合強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度大大提高，使產(chǎn)品可用于干切或通水條件不好的場合，自動化的生產(chǎn)使得生產(chǎn)率提高，成本下降，增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力;焊接時不加填充料，保證了焊縫金屬的連續(xù)和一致，這對磁體組件來說是非常重要的。

而孔洞則主要是由于燒結(jié)氣氛不干凈，不能去除氧到足夠程度，氧化物等其它雜質(zhì)吸收激光能量比母材多，過熱所致。Mn、Si、Ti、Al等與氧親和力強(qiáng)的合金元素在焊接過程中能有效地去除氧，減少氣孔和孔洞傾向;優(yōu)化燒結(jié)工藝，提高工件致密性，減少材料內(nèi)部孔隙，從而減少吸附氣體也是減少氣孔的有效途徑;改善燒結(jié)條件，如采用真空或在還原氣氛中燒結(jié)，也有助于減少氣孔和孔洞;此外，降低焊縫區(qū)低熔點(diǎn)材料的含量和做好焊前清理工作也是有益的。

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