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說(shuō)到激光填絲焊,我們必需先略講總結(jié)一下激光焊接的優(yōu)勢(shì),那就是焊接速度快,熱影響區(qū)域小,焊接痕跡光滑,變形上,焊接質(zhì)量比傳統(tǒng)的方式更具有明顯優(yōu)勢(shì),所以現(xiàn)在激光焊接己經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè),造船,航天航空工業(yè),新能源電池等工業(yè)領(lǐng)域,以及一些小型的金屬,不銹鋼焊接中得到廣泛的引進(jìn),近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
由于焊接材料品種較多,本身特性也不盡相同,所以激光焊接應(yīng)用也需要了解材料特點(diǎn),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等來(lái)選擇與制定相應(yīng)的焊接參數(shù)及配套系統(tǒng),我們今天談的是激光填絲焊在焊接技術(shù)應(yīng)用中的作用,由于其擁有焊接能量集中,焊接外觀良好,焊接牢固,對(duì)工件焊接間閣冗余能力較強(qiáng),因此很多重工業(yè)更喜歡使用填絲焊,比如:軌道交通,汽車(chē)制造,船舶制造,鈑金焊接等行業(yè),是未來(lái)替代傳統(tǒng)電弧焊接的發(fā)展趨勢(shì)。
激光填絲焊焊接不僅需要焊絲,還需要激光讓其母材上形成激光深熔的小孔效應(yīng),形成較深的熔池,焊絲成分與母材金屬成分充分混合形成一種新的混合熔池,該混合熔池的元素成分及其比例、質(zhì)量相對(duì)于焊絲與母材有較大的差別,所以可以針對(duì)母材本身的性能缺陷,選擇合適的焊絲添加到焊接過(guò)程中,從而在微觀層面上對(duì)焊縫的抗裂性、抗疲勞性、耐蝕性、耐磨性等方面進(jìn)行有目的性的改善。
除此之外,激光填絲焊可以進(jìn)行多道堆疊焊接,因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)具有小孔效應(yīng)的深熔焊,可以實(shí)現(xiàn)上下兩層焊道的充分熔合,避免未熔合的嚴(yán)重缺陷,這樣就具備焊接大厚度接頭的能力。
隨著激光填絲焊技術(shù)的發(fā)展以及激光器功率上限的提高,激光填絲焊的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛:
激光填絲焊的應(yīng)用領(lǐng)域:
1、激光填絲焊接鋁合金
2、激光填絲焊接異種金屬
3、改善焊縫成型
4、窄間隙填絲焊
其中,針對(duì)改善焊縫成型和窄間隙填絲焊這兩個(gè)應(yīng)用,我們用實(shí)際應(yīng)用案例來(lái)看看激光填絲焊的效果。
一、改善焊縫成型:
要求:1mm和3mm不銹鋼拼焊,要求焊縫無(wú)氣孔,成型較好。
設(shè)備:4000W連續(xù)光纖激光器(光纖芯徑200μm)、送絲機(jī)、焊接頭。
工藝參數(shù):如下表所示。
結(jié)果:成型較好,焊縫無(wú)氣孔,如下圖所示的焊縫成型及橫截面形貌。
▲ a. 1mm+1mm
▲ b. 1mm+3mm
▲ c. 3mm+3mm
二、窄間隙激光填絲多道焊接:
要求:18mm厚的Q345船用鋼板拼焊,要求焊縫氣孔較少,沒(méi)有未熔合,接頭抗拉強(qiáng)度高于母材,焊縫成型較好。
設(shè)備:6000W連續(xù)光纖激光器(光纖芯徑400μm)、送絲機(jī)、焊接頭。
工藝參數(shù):焊道必須開(kāi)坡口,坡口尺寸如下圖所示。
其他焊接工藝參數(shù)如下表所示。
結(jié)果:成型較好,沒(méi)有出現(xiàn)未熔合,焊縫基本無(wú)氣孔,如下圖所示,并且經(jīng)過(guò)拉伸試驗(yàn)證明,焊縫斷裂在母材,說(shuō)明接頭抗拉強(qiáng)度高于母材。
針對(duì)常用材料的對(duì)接接頭激光填絲焊,為了改善焊縫成型,一般推薦激光器及光纖芯徑、焊接頭配置應(yīng)當(dāng)保證聚焦光斑直徑為0.4mm~0.6mm之間,并且焊絲應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)呐铺?hào)。
【備注:來(lái)文僅供參考學(xué)習(xí)】