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      激光焊接機出現氣孔和裂紋的原因

      日期:2017-05-02 來源:鼎城鋅鋼

      激光焊接焊縫的缺陷有多種,有由焊縫對氣體的吸人引起的焊縫氣孔;有由組織應力和熱應力引起的裂紋;還有由于零件的配合精度不夠造成的接頭表面高低不平、扭曲變形等。這里只對氣孔和裂紋進行討論。

      (1)氣孔氣孔是焊縫金屬在凝固過程中捕獲氣體所引起的。激光焊接時焊縫金屬的冷卻速度較常規焊接快得多,因此氣體就不容易從焊縫中逸出,滯留在焊縫中形成氣孔。

      激光焊接機焊接氣孔形成原因如下:

      l)材料本身含有一定量的氣體,例如,鋼中通常含有煉鋼時遺留下來的氧或其它氣體。

      2)低熔點金屬的強烈汽化,如鍍鋅鋼板表層的鋅或者是母材中某些元素的汽化。

      3)熔池中進入了空氣。

      4)焊件表面的油、銹、水分和油漆等物質進入了焊縫。

      很明顯,母材的高純度、合適的接頭形式、保護氣體的正確使用及焊前焊件表面的清理,都自利于減少焊縫氣孔。外觀呈球形,直徑小于0.2mm的較小氣孔在一般焊縫中也常出現,數量少時不一定就構成危害,但數量多時會使焊縫載面積減小,降低焊縫的抗拉強度。氣孔均勻分布時,危害程度會小一些。氫是鋼中的有害氣體,由于激光焊接機的焊接速度較快,所以小利于氫氣從焊縫中逸出。深熔焊接時焊縫氣體較難排出,易出現氣孔。若采用穿透熔化激光焊、低焊接速度和焊后熱處理等方法,可減少焊縫氣孔。

      2)結晶裂紋結晶裂紋通常在合金的固相線以上溫度發生。激光焊焊縫中的熔化金屬在液一固相線之間結晶及生長,金屬由液態到固態的轉變會發生體積收縮,產生收縮應力而導致產生裂紋,其生成部位通常是焊縫的最后凝固區。一般說來,激光焊焊縫的液態金屬較難充分凝固,所以內底力通常較一般焊接大,形成裂紋的傾向也就大一些。對于鋼鐵材料,半熔化區中的固態組織中含有大量奧氏體,激光焊縫的冷卻速度快,足以使奧氏體轉變成馬氏體,這種組織應力會增加裂紋產生傾向。裂紋常起源于低熔點共晶。激光焊接機焊縫中的s、P和B元素會增加裂紋形成傾向,而添加適量的Mn可抑制裂紋的產生。另外,激光焊接機焊件的精密配合,減少應力集中的合理接頭設計,以及采用焊前或焊后熱處理等,也能收到減少裂紋的效果。

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