激光焊接的主要特點(diǎn)就是由于激光經(jīng)過聚焦后,能量高度集中,使得被焊接材料在經(jīng)過激光束照射的瞬間汽化,而后在激光束移開的瞬間又重新凝固。
這樣的材料瞬間汽化后又瞬間凝固的狀態(tài),可以很好的減小熱量輸入,熱影響區(qū)非常小。材料焊接后的熱應(yīng)力也可以降到最低。但是同樣因?yàn)檎麄€(gè)焊接過程都是瞬間完成,所以激光焊接也會(huì)產(chǎn)生其他問題。比較普遍的缺陷主要包括:氣孔,裂紋,夾雜物,結(jié)晶斷口。另外,縮孔,塌陷,表面不均勻等現(xiàn)象在激光焊接中也比較常見。
氣孔:
在激光焊接過程中,由于合金材料中熔點(diǎn)較低的成分過燒,或者汽化金屬等離子體溶解太多氣體(包括焊縫間隙中的氣體,焊點(diǎn)周圍空氣,以及保護(hù)氣等),在迅速降溫凝固過程中這些氣體析出,但是又不能快速從熔池中跑出來,于是就在熔池的凝固過程中形成細(xì)小氣泡。過多的氣孔會(huì)導(dǎo)致焊接部位強(qiáng)度變差或者開裂。除了增加材料密度,增加焊點(diǎn)受熱時(shí)間也可以減少氣孔的產(chǎn)生。
裂紋:激光焊接中較常見的缺陷,也是最致命的缺陷。裂紋的產(chǎn)生主要是由熔池快速凝固過程中金屬材料產(chǎn)生的相變和收縮應(yīng)力產(chǎn)生的。由于激光焊接過程中,熔池溫度一般都超過材料汽化溫度,這會(huì)引起金屬結(jié)晶的相變,最終導(dǎo)致
熔池凝固后與周邊材料的硬度,韌性等產(chǎn)生差異而開裂。同時(shí)由于熔池的快速凝固,熔池內(nèi)外的收縮應(yīng)力也會(huì)有較大差異,并導(dǎo)致開裂。實(shí)際生產(chǎn)中,維持激光焊接后焊點(diǎn)部位的一定高溫,能夠改善裂紋的產(chǎn)生。
夾雜物:
夾質(zhì)也是引起焊接不良的一個(gè)重要原因。過多的雜質(zhì)會(huì)增加氣孔和裂紋的產(chǎn)生。不光材料表面的污染物會(huì)形成雜質(zhì),一些合金的析出物也會(huì)形成焊點(diǎn)內(nèi)的雜質(zhì)。因此要避免焊接時(shí)產(chǎn)生過多雜質(zhì)的話,除了保證材料表面的清潔,在焊接不同種材料時(shí),我們還要選用相融性較好的材料。