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激光焊接機功率和速度对焊缝影响

发布时间:2016-04-09 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


    当激光焊接機焊接功率一定时,焊接速度成为影响焊缝强度的主要因素。激光深熔焊时,焊接深度几乎与焊接速度成反比,焊接深度及宽度随焊速的加快而减小。若焊接速度太快,气体来不及逸出,焊缝中易产生气体,且熔深浅,不能焊透。焊接速度太慢,生产率低,成本高,热影响区常因过热晶粒粗大变脆,工件变形也大。过低速庋则会使材料过度熔化、烧损和焊穿、刀头材料烧损严重,热影响区宽,焊接强度降低。
    确定激光焊接機焊速的上限是爲了防止金屬未熔透和自淬速度過快以致不能流動和融合,否則,熔化金屬會趨向于僅沿被焊工件頂端形成焊珠。而焊速到達低限速度低至一定值,穿透等離子體、到達小孔底部的激光功率密度過小,不足以汽化材料,蒸汽壓不足以維持小孔,使小孔崩潰,焊接過程變爲傳導型,過量的熱傳導引起焊道向側向擴展,熱影響區擴大,過多的功率吸收還會引起材料局部蒸發損失。對于給定的激光功率,存在一維持深熔焊接的最低焊接速度,在此最低焊速下的熔深爲給定焊接條件下的最大熔深。
    激光功率与焊接速度影响熔深和熔宽,进而影响焊缝强度。激光焊接機速度一定時,焊縫強度有一臨界區。當功率低于其下限值,強度隨著功率增加而增加,這是因爲隨著功率增加,熔深增加結合強度增加的緣故;當功率大于臨界區的上限時,強度反而隨功率增加而降低。這可以解釋爲,過高的功率燒損了焊縫區的合金元素,使焊縫的強度和機械性能下降,也因爲高的焊接功率使焊縫成形惡化,表面孔洞增多,強度下降。過高的焊接速度會使強度降低,這是因爲焊縫中的氣孔增多,有效承載面積減少從而使強度降低。
    焊接速度同激光功率一起影响着焊接深度。在不影响“小孔”效应的前提下,可以使激光功率维持在某一临界值,而通过控激光焊接機制焊接速度来调节焊接深度,从而使激光器输出窗口承受尽可能小的功率密度,达到延长窗口使用寿命的目的。

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