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激光焊接基體詳細介紹

发布时间:2012-08-08 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


激光焊接基體是金剛石鋸片用來支撐切割元樹一鋸齒的主體,同時又是連接于設備上實現切割的剛性部件。它應該使鋸片切割盡可能垂直,以減少被切割材料的振動。因此,激光焊接基體的作用十分重要。激光焊接基體必須選擇高強度鋼材,並經過科學、嚴格的冷熱加工。
1.激光焊接基體材質
    金刚石圆锯片工作时会受到强烈冲击和振动,所以激光焊接基体材料必须强度高、不易变形、耐冲蚀。传统高频焊接主要是用碳含量高的65Mn, 6OSiMn6, 8CrV, T10,T12等合金钢制作激光焊接基体,但这类材料在激光焊条件下极易脆性断裂,不适合激光深熔焊。因为激光深熔焊过程相当于快速加热冷却的过程,对于高碳钢就会在焊接热影响区产生大量的高脆性的高碳马氏体,容易产生裂纹而断裂。虽然采用预热、焊后保温可以保证一定的焊缝韧性,但是又会给生产过程带来很大的不便,所以不宜采用。
    为完全适应激光焊的要求,激光焊接基体多选用低碳钢制作,通常C的最大质量分数不超过0.35%。用作激光焊的激光焊接基体材料为高强度的特种低合金钢,目前主要采用35CrMo, 30CrMo, 28CrMo, 20CrMo, SAE( AISI) 4135等种类的低碳合金钢。30CrMo具有高的强度和韧性,渗透性较高,热强性也较好,有良好的可加工性和焊接性,通常在调质状态下使用,适合于用作金刚石锯片的激光焊接基体。针对小300mm以上锯片进行了50Mn2V激光焊接基体焊接性试验。试验表明,宜昌黑旋风锯业有限责任公司开发的50Mn2V锯片激光焊接基体适于激光焊,其具有以下优点:
1)耐磨性提高。 含钒碳化物是硬度较高的耐磨质点,增加了钢的热稳定性及淬透性。
2)碳含量比65Mn降低,提高了焊接性能。
3)鋸片的整體剛性比30CrMo高,改善了鋸片的工作狀況。含釩碳化物的析出提高了整體強度,因而鋸片的剛度得以改善。
4)鋸片容易淬火且變形小,易校平。與65Mn相比,鋼中碳含量的降低減少了鋼的淬火變形;同時,由于淬火後的強度較65Mn也有所下降,因而校平工作容易進行。30CrM。與50Mn2V種激光焊激光焊接基體的化學成分見表5-5.
表5-5  3OCrMo和5OMn2 V的化学成分(质量分数)  (%)


牌號

C

Si

Mn

Mo

Cr

P

S

V

30CrMo

0.26~0.34

0.17~0.37

0.40~0.70

0.15~0.25

0.80~1 .10

0.030

0.030

 --

50MnZV

0.47~0.55

0.17~0.37

1 .40~1.80

 ---

 ---

 --

 --

0.07一0.12

2.激光焊接基體形狀
    锯片激光焊接基体的周边有连续式(满圆形)和间断式(齿形)两种。焊接圆锯片都采用间断式周边激光焊接基体。这种激光焊接基体焊接方便,使用时容易排屑,金刚石节块可获得充分的冷却。间断式锯片激光焊接基体周边的槽是用作流通冷却水(或干切时风冷排屑)的,以便切割时将切削热和切下的石粉及时排走。标准槽的形状有三种:平行边半圆基底窄水槽形、平行边半圆基底宽水槽形和平行边匙孔水槽,如图5-17所示。不同用途的锯片应选择不同的槽形,见表5-60一般情况下,被切对象的研磨性越强,水槽应越宽,以利于大量冷却水流人切口,起到良好的冲洗和降低切割区温度的作用,延长锯片的使用寿命。
 
圖5-17圓鋸片墓體示念圖
A-平行邊半圓基底窄水槽形
u-平行邊半圓基底寬水槽形
C-平行邊匙孔形水植
表5-6 水槽和切割對象的对应关系

切割對象

平行邊半圓基底窄水相

平行邊匙孔形水摺

平行邊半圓基底寬水植

非標准借

石灰石、大理石

X

X

X

 

花崗石、石英‘、陶瓷

X

X

X

 

耐火材料

 

X

X

砂岩(研肺性強)

 

X

X

X

硬骨料混凝土

 

 

X

X

混凝土板

 

 

X

X

鋼筋混凝土

 

X

X

X

 激光焊接基體周邊上的水槽對于冷卻水流向切割部位是大有好處的,即使是幹切鋸片,間斷切割照樣有利于鋸片切割部位的冷卻(風冷或自然冷卻)。但是,由于水槽的存在,間斷一切割同樣也會對激光焊接基體的使用壽命産生極不利的影響,主要是由于高速切割所引起的徑向和切向的作用力都作用在激光焊接基體上,使激光焊接基體承受較大的應力,而水槽底部又是應力最集中的區域的緣故。根據切割過程的順序,槽底區域的應力由壓應力變爲拉應力,在整個工作期間,槽底受到大量這樣的應力循環作用,引起槽底疲勞裂紋的萌生和蔓延。

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