思客戶所需,解客戶所求,做最好的焊接設備,給客戶創造最大價值!

産品分類

  • 光纤激光焊接機
  • 光纤连续激光焊接機
  • 全自动激光焊接機
  • 激光模具焊接機
  • 激光塑料焊接機
  • 激光點焊機
  • 复合激光焊接機
  • 熔覆激光補焊機
  • 机械手激光焊接機
  • 半导体激光焊接機
  • YAG激光焊接機
  • 摆动头激光焊機
  • 公司邀請函
  • 免費試機體驗
  • 免費焊接樣品
  • 營銷活動

應用行業與材料+

  • 汽車行業焊接
  • 五金加工激光焊接
  • 锂電池激光焊接
  • 衛浴廚具激光焊接
  • 眼睛首飾激光焊接
  • 精密機械激光焊接
  • 金屬合金激光焊接
  • 塑料塑膠激光焊接
  • 不鏽鋼激光焊接
  • 鋁合金激光焊接
  • 銅激光焊接
  • 鐵激光焊接

量身定做

  • 四軸聯動工作台
  • 机械手激光焊機
  • 激光焊接夾具
  • 激光焊接線縫跟蹤
  • 工業自動化激光焊接
  • 激光焊接流水線

當前位置: 主頁  > 新聞中心 > 行業新聞

激光焊接機焊接缺陷分析?

发布时间:2015-01-20 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


激光焊接機焊接缺陷分析?
一.氣孔
    (1)气孔的产生粉末冶金材料深熔激光焊接機焊接的最大缺陷是氣孔的産生。氣孔産生的原因:一方面,由于粉末冶金材料受到燒結和壓制條件的限制,不可能達到熔煉材料一樣的致密性;另一方面,氣孔也是激光焊過程中最常出現的缺陷,由于光致等離子體控制過程中,輔助氣體動壓力對熔池流動以及小孔內氣體的逸出産生影響,它是深熔焊的一個直接結果。氣孔不僅影響外觀質址,更嚴重地削弱了焊縫有效承載面積,産生應力集中.從而降低接頭強度。常見的氣孔形狀有線形、圓形、蜂窩形、條蟲形等。圖5-37和圖5-38所示爲焊接試件典型的宏觀結構,兩圖中顯示了焊接金屬中氣孔的位置及氣孔形成的事實。在圖5-37中大多數氣孔位于刀頭一側,這表明氣孔多來源于刀頭。而在圖5-38中很多氣孔位于焊接金屬的根部,這是焊接熔池流動時,浮力與表面張力將金屬溶液自中心往外遷移,但重力使流向相反而逆動的緣故。高速激光焊接時,很多氣孔封閉在焊接金屬中,特別是集中于根部。
    在粉末烧结过程中,颗较粘结面的形成通常乳化機乳化泵实验室乳化機乳化機分散機 高剪切乳化機管线式乳化機固液乳化機吸粉乳化機升降乳化機不會導致燒結體的收縮,因而致密化並不標志燒結過程的開始,而只有燒結體的強度增大才是燒結發生的明顯標志。隨著燒結頸長大,總孔隙體積減小,顆粒較間距離縮短,燒結體的致密化過程才真正開始。因此,粉末的等溫燒結過程中,燒結初期順粒間的原始接觸點或面轉變成晶體結合,即通過成核、結品長大等原子過程形成燒結頸,在這一階段中,顆粒內的晶粒不發生變化,顆粒外形也基本未變,整個燒結體不發生收縮,密度增加也極徽

激光焊接機
 圖5-37激光焊接機焊缝的表面                                     图5-38焊缝的断面
小,但是燒結體的強度和導電性由于顆粒結合面增大而有明顯增加;隨著燒結時間的延長,原子間顆粒結合面的大量遷移使燒結頸擴大,顆粒間距離縮小,形成連續的孔隙網絡;同時,由于晶較長大,晶界越過孔隙移動,而被晶界掃過的地方,孔隙大量消失,燒結體收縮,密度和強度增加是這個階段的主要特征;燒結後期,閉孔隙球化和縮小。當燒結體密度達到90%以後,多數孔隙被完全分隔,閉孔數且大爲增加,孔隙形狀趨近球形且不縮小。在這一階段,整個燒結體仍可緩慢收縮,但主要是靠小孔的消失和孔隙數最的減少來實現的。這一階段可以延續很長時間,但是仍殘留少址的隔離小孔隙不能消除。在燒結過程中,還將出現粉末表面氣體或水分的揮發、氧化物的還原和離解、顆拉內應力的消除、金屬的回複和再結晶以及聚品長大等。在粉末冶金材料的激光焊過程中,充滿金屬蒸氣和氣體的小孔不允許熔池中金屬流動造成不規則的小孔形狀,在這種不規則的形狀快速凝固過程中氣孔便産生了。由于焊縫深而窄,冷卻速度又快,焊接過程中産生的氣體不一定有足夠的時間從熔化區中逸出。另外,從熔池中蒸發的金屬燕氣,或由于熔池不穩定保護氣體陷人熔池等也可導致氣孔的産生。對于非穿透焊縫,問題比較嚴重,較易在焊縫的根部出現分散的氣孔,這種情況在電子束焊中也常出現,但是由于激光焊的冷卻速度快,如果出現氣孔,其直徑也比傳統熔焊由的氣孔直徑要小。
激光焊接機怎麽控制焊接氣孔?
   由激光焊气孔产品的原理可知,采用合适的刀头配方、烧结工艺及激光焊焊接参数是可以控制气孔的产生的。
1.改善刀頭配方。由于刀頭是粉末冶金材料,不可避免地存在孔隙,且極易吸附空氣中的水分,還有內含的揮發性的填充物,這些都會使其焊接時出現氣孔,嚴重時氣孔連成片成爲孔洞,從而大大降低焊縫的強度,影響外觀質量。在試驗中我們發現,加人一定的合金元素能有效地去除氣孔,Mn、Si、Ti、Al等與O親和力強的合金元素在焊接過程中能有效地去除O,減少氣孔和孔洞傾向,顯著提高焊縫的強度。這一方面是因爲這些元素與燒結刀頭中的氧元素發生反應,降低了氣孔傾向,增加了焊縫有效承載面積;另一方面是因爲在焊縫結晶組織中産生了固溶強化、細化晶粒的結果。優化燒結工藝,提高工件的致密性,減少材料內部孔隙,從而減少吸附氣體,這也是減少氣孔的有效途徑。
2.改進刀頭燒結工藝。刀頭燒結工藝對刀頭性能及隨後的焊接性能都有很大的影響,致密而力學性能較好的刃頭較疏松而力學性能差的刀頭在相同的條件下有更好的焊接性。刀頭的性能不僅與中間過渡相、骨架有關,還與缺陷有關。在材料一定時,要使刀頭性能優良,關鍵在于設法消除和減少其內部相結構中的孔隙,這可用增大合成壓力、選擇理想的燒結條件以改善粉末的收編過程、用淨化和細化的粉末等方法來達到目的。
    随着压力和烧结沮度的提高,粉末体孔隙由大到小,孔隙数且由多到少,孔隙由连通孔隙变化到封闭孔隙,刀头密度增加,粉末颖较间作用面积不断增大,粉末颗粒较之间不断咬合形成很强的粉末颖较间结合力,从而使刀头的硬度、强度增大,具有较好的力学性能。孔隙的缩小、粉末间的相互扩散、相互作用是需要一定时间的。在试验中山猫体育直播发现,保沮时间太短,刀头很难满足焊接要求.但保温时间太长,生产率低,成本加大。此外,保沮压力也有很重要的影响。在理论上,保温压力越大,刀头的密度越高.但是受石墨模具的限制.过大的压力将使石墨模具的寿命变短甚至扭坏,刀头的密度是不能达到理论值的,刀头内不可避免地存在孔隙。因此,选择合适的压力、烧结温度、保沮时间、粉末混合时间等是保证刀头致密和均匀的重要条件,也是保证有良好焊接性能的前提。
    刀头烧结后,必须经过一系列的后续处理,否则也会影响锯片的焊接性能。首先,刀头烧结后必须保证在24h之内焊接,放置时间太长,刀头就容易吸收空气中的水分而受潮,同时也容易氧化变质,激光焊接機焊接時容易出現連續氣孔和夾渣現象,從而嚴重影響焊縫外表美觀和焊縫強度;其次,刀頭燒結後不可避免地帶有飛邊,焊接前一定要把飛邊清理,否則由于飛邊的存在,會使刀頭因擺放不好而造成刀頭焊偏、焊縫夾渣等現象;最後,燒結後的刀頭,其弧度與鋸片基體的弧度有一定的差別,同時刀頭焊接部位也可能因燒結而産生了一定程度的氧化,所以必須磨削以去除氧化層,同時使焊接部位的弧度與基體一致,以保證激光焊時不會因弧度不一致而造成漏焊或因夾帶氧化物而形成夾渣或氣孔等。
3.经过近两年的焊接性试验研究,星鸿艺研究中心认为影响焊接性的主要因素是气孔率、热愉人大小和未焊透的情况,焊接性好的合理条件是:热输入应高于0.8kJ/m ,深宽比应大于0.9,焊接金属处的气孔率应小于20%。
    激光功率和焊接速度对气孔的影响很大。研究气孔数量和激光功率大小的关系表明,随着激光功率的增加,气孔数增加。据推侧,功率增加使熔化金属被加热到很高温度,产生金属蒸气,使熔池中液体金属变得不稳定产生湍流。通过降低激光功率提高焊接速度可减少金属蒸气的形成,从而抑制气孔的形成。
二.裂紋
    裂纹是激光焊接機焊接過程中出現的最嚴重的缺陷。導致焊接接頭開裂的主要因素有兩種:冶金因素和力學因素。激光焊的不平衡快速加熱與快速冷卻的特征,使得整個接頭處于複雜的應力狀態,構成了接頭開裂的力學因素;激光焊又是一系列不平衡工藝過程的綜合,在快速冶金凝固過程中,必然會出現成分分布的不均勻及低抗裂性能的淬硬組織等,它們構成了促進裂紋萌生的冶金因素。
   三种主要裂纹:结品裂纹、液化裂纹和类再热裂纹,焊缝中心区域是液相结晶最晚的部位,焊缝两侧的柱状晶交汇于此,同时大量低熔点的杂质也堆集于此,形成中心线偏析,从而降低了该处的结合强度,在一定力学条件下,裂纹就产生在这一部位。焊接时,母材熔化后在熔合线处开始结晶凝固成树枝状的一次结晶组织。过渡层一侧的低熔点组分会偏析富集到枝品晶界处,形成液化薄膜。在收缩应力作用下形成裂纹。由于在三品粒交界处,晶粒间相互滑动在三晶点处产生应力集中,裂纹发展到一定程度便会产生楔型开裂。
  另外,试验初期用激光束直接对焊胎体材料与钢基。SEM分析发现,焊缝熔合线处存在裂纹,出现裂纹的主要原因是两种材料的性质相差较大,即它们的“冶金相容性差”。另外,母材相差悬殊的线胀系数引起不可消除的应力,熔合线处又存在缺陷,最终导致焊缝熔合线处出现裂纹。这也是在刀头底部待焊处设置过渡层的主要原因。
  减少裂纹缺陷的途径有两个方面一是改变焊捧参数,二是根据裂纹的性质合理地改善材料的合金系统,如添加一定的Mn, Mo、w、cr都能有效地防止裂纹,利用变质剂细化焊缝一次结晶组织,对于防止激光焊接機焊缝结晶裂纹也有一定的效果,或者限制有害杂质S, P的含量,Ni含量越高的合金越要注意限制,这是因为Ni与S能形成熔点更低的硫化物及其共晶体的缘故。

上一頁: 最後一頁!
下一頁: 激光焊接機工艺及参数