激光焊接焊縫缺陷


    激光焊焊縫的缺陷有多種，有由焊縫對(duì)氣體的吸人引起的焊縫氣孔；有由組織應(yīng)力和熱應(yīng)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(duì)氣孔和裂紋進(jìn)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。激光焊時(shí)焊縫金屬的冷卻速度較常規(guī)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(jī)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(shí)遺留下來(lái)的氧或其它氣體。


    2)低熔點(diǎn)金屬的強(qiáng)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(jìn)入了空氣。


    4)焊件表面的油、銹、水分和油漆等物質(zhì)進(jìn)入了焊縫。


    很明顯，母材的高純度、合適的接頭形式、保護(hù)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(xiàn)，數(shù)量少時(shí)不一定就構(gòu)成危害，但數(shù)量多時(shí)會(huì)使焊縫載面積減小，降低焊縫的抗拉強(qiáng)度。氣孔均勻分布時(shí)，危害程度會(huì)小一些。氫是鋼中的有害氣體，由于激光焊的焊接速度較快，所以小利于氫氣從焊縫中逸出。深熔焊接時(shí)焊縫氣體較難排出，易出現(xiàn)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(jié)晶裂紋  結(jié)晶裂紋通常在合金的固相線以上溫度發(fā)生。激光焊焊縫中的熔化金屬在液一固相線之間結(jié)晶及生長(zhǎng)，金屬由液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變會(huì)發(fā)生體積收縮，產(chǎn)生收縮應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，其生成部位通常是焊縫的最后凝固區(qū)。一般說來(lái)，激光焊焊縫的液態(tài)金屬較難充分凝固，所以內(nèi)底力通常較一般焊接大，形成裂紋的傾向也就大一些。對(duì)于鋼鐵材料，半熔化區(qū)中的固態(tài)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(zhuǎn)變成馬氏體，這種組織應(yīng)力會(huì)增加裂紋產(chǎn)生傾向。裂紋常起源于低熔點(diǎn)共晶。激光焊接機(jī)焊縫中的s、P和B元素會(huì)增加裂紋形成傾向，而添加適量的Mn可抑制裂紋的產(chǎn)生。另外，激光焊接機(jī)焊件的精密配合，減少應(yīng)力集中的合理接頭設(shè)計(jì)，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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