您好，歡迎來到易龍商務(wù)網(wǎng)！
發(fā)布時(shí)間：2021-05-26 06:03
【廣告】
小孔效應(yīng)與等離子體對(duì)金屬激光焊接的影響
在金屬激光焊接過程中，小孔的出現(xiàn)可以大大提高材料對(duì)激光的吸收率，焊接可以獲得更多的能量，而鋁元素以及金屬中的Mg、Zn、Li沸點(diǎn)低、易蒸發(fā)且蒸汽壓大，雖然這有助于小孔的形成，但等離子體的冷卻作用(等離子體對(duì)能量的屏蔽和吸收，減少了激光對(duì)母材的能量輸入)使得等離子體本身'過熱'，卻阻礙了小孔維持連續(xù)存在，容易產(chǎn)生氣孔等焊接缺陷，從而影響焊接成形和接頭的力學(xué)性能，所以小孔的誘導(dǎo)和穩(wěn)定成為保證激光焊接質(zhì)量的一個(gè)重點(diǎn)。
因?yàn)榻饘俚母叻瓷湫院透邔?dǎo)熱性，要誘導(dǎo)小孔的形成就需要激光有更高的能量密度。能量密度閾值的高低本質(zhì)上受其合金成分的控制，因此可以通過控制工藝參數(shù)，選擇確定激光功率保證合適的熱輸入量來獲得穩(wěn)定的焊接過程。另外，能量密度閾值一定程度上還受到保護(hù)氣體種類的影響。例如，激光焊接金屬時(shí)使用N2氣時(shí)可較容易地誘導(dǎo)出小孔,而使用He氣則不能誘導(dǎo)出小孔。這是因?yàn)镹2和Al之間可發(fā)生放熱反應(yīng)，生成的Al-N-O三元化合物提高了對(duì)激光吸收率。
異種金屬焊接加工所存在的一些固有問題也障礙了它的開展，如異種金屬熔合區(qū)的構(gòu)成和性能，異種金屬焊接加工構(gòu)造的毀壞多半發(fā)作在熔合區(qū)，由于靠近熔合區(qū)各段上焊縫結(jié)晶特性不同，又易構(gòu)成性能不好的，成分變化的過渡層。
另外，由于處在高溫的時(shí)間長(zhǎng)，這一區(qū)域的擴(kuò)散層會(huì)擴(kuò)展，會(huì)進(jìn)一步使金屬的不平均性增加。而且異種金屬焊接加工時(shí)或焊后經(jīng)熱處置或經(jīng)高溫運(yùn)轉(zhuǎn)后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳經(jīng)過焊縫邊境向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象，分別在熔合線兩側(cè)構(gòu)成脫碳層和增碳層，在低合金一側(cè)母材構(gòu)成脫碳層，在高合金焊縫一側(cè)構(gòu)成增碳層。
在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。
激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參與切割。
——激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。
——切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料
的熱傳導(dǎo)率。
——激光熔化切割對(duì)于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。
——產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，
