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4常見問(wèn)題
您的位置: 首頁(yè) ->  常見問(wèn)題 -> 手持光纖激光焊接機(jī)焊接速度影響因素和熱影響區(qū)域

        當(dāng)手持光纖激光焊接機(jī)激光功率一定時(shí),焊接速度成為影響焊縫強(qiáng)度的主要因素。激光深熔焊時(shí),焊縫熔深幾乎與焊接速度成反比,焊縫熔深及寬度隨焊接速度的加快而減小。焊接速度太快,氣體來(lái)不及逸出,焊縫中易產(chǎn)生氣體,且熔深淺,不能焊透;焊接速度太慢,生產(chǎn)率低,成本高,熱影響區(qū)常因過(guò)熱晶粒粗大而脆斷,工件變形也大;手持光纖激光焊接機(jī)焊接速度過(guò)低則會(huì)使材料過(guò)度熔化、燒損和焊穿,刀頭材料燒損嚴(yán)重,熱影響區(qū)寬,焊縫強(qiáng)度降低。

手持光纖激光焊接機(jī)焊接速度影響因素和熱影響區(qū)域

        確定手持光纖激光焊接機(jī)焊接速度的上限是為了防止金屬未熔透和自淬火速度過(guò)快以致不能流動(dòng)和融合,否則熔化的金屬會(huì)趨向于僅沿焊件頂端形成金屬珠。而焊速到達(dá)低限速度且低至一定值時(shí),穿透等離子體到達(dá)小孔底部的激光功率密度過(guò)小,不足以汽化材料,蒸氣壓不足以維持小孔,使小孔崩潰,手持光纖激光焊接機(jī)焊接過(guò)程變?yōu)閭鲗?dǎo)型焊,過(guò)量的熱傳導(dǎo)引起焊道向側(cè)向擴(kuò)展,使熱影響區(qū)擴(kuò)大,過(guò)多的功率吸收還會(huì)引起材料局部的蒸發(fā)損失。

        對(duì)于給定的激光功率,存在一個(gè)維持深熔焊接的最低焊接速度,在此最低焊接速度下的熔深為給定焊接條件下的最大熔深。焊縫熔深、熔寬與焊接速度的關(guān)系:熔深、縫寬均隨焊速的增加而減小,當(dāng)焊接速度大于15mm/s時(shí),焊縫厚寬比大于1.

        手持激光焊接機(jī)激光功率與焊接速度影響熔焊縫熔深、熔寬與焊接速度的關(guān)系深和縫寬,進(jìn)而影響焊縫強(qiáng)度。焊接速度一定時(shí),焊縫強(qiáng)度有一臨界區(qū)。當(dāng)功率低于其下限值,強(qiáng)度隨著功率的提高而增加,這是因?yàn)殡S著功率升高,熔深增加而強(qiáng)度增加的緣故;當(dāng)功率大于臨界區(qū)的上限時(shí),強(qiáng)度反而隨功率的增加而降低。這可以做如下解釋:過(guò)高的功率燒損了焊縫區(qū)的合金元素,使焊縫的強(qiáng)度和力學(xué)性能下降,也因?yàn)楦叩暮附庸β适购缚p成形惡化,表面孔洞增多,強(qiáng)度下降。

        過(guò)高的焊接速度會(huì)使強(qiáng)度降低,這是因?yàn)楹缚p中的氣孔增多,有效承載面積減少?gòu)亩箯?qiáng)度降低。焊接速度同激光功率一起影響著焊縫熔深。在不影響小孔效應(yīng)的前提下,可以使激光功率維持在某一臨界值,而通過(guò)控制焊接速度來(lái)調(diào)節(jié)焊縫熔深,從而使激光器輸出窗口承受盡可能小的功率密度,達(dá)到延長(zhǎng)窗口使用壽命的目的。

        通過(guò)顏色來(lái)判斷手持光纖激光焊接機(jī)焊接時(shí)的溫度是很準(zhǔn)確的,但是顏色區(qū)域不代表熱影響區(qū)的大小。真正的熱影響區(qū)實(shí)際上是焊縫周圍很窄小的區(qū)域。

        焊接工藝對(duì)焊縫附近的金屬特性的影響是可以標(biāo)定的,不同焊接材料和焊接工藝會(huì)形成大小不一、特性各異的熱影響區(qū)。母材的熱擴(kuò)散系數(shù)對(duì)熱影響區(qū)的性質(zhì)有很大的影響:較大的熱擴(kuò)散系數(shù)使得材料能以較快速度冷卻,形成相對(duì)較小的熱影響區(qū)。

        與之相反的是,如果材料的熱擴(kuò)散系數(shù)較小,散熱困難,熱影響區(qū)相對(duì)就較大。焊接工藝的熱能輸入量對(duì)熱影響區(qū)也有顯著的影響,如氧乙炔焊接中,由于熱量不是集中輸入的,會(huì)形成較大的熱影響區(qū)。而諸如激光焊接這樣的工藝,能夠把有限的熱量集中輸出,所造成的熱影響區(qū)較小。

        弧焊所造成的熱影響區(qū)則位于兩種極端情況之間,操作者水平往往決定了弧焊熱影響區(qū)的大小。

        計(jì)算弧焊的熱輸入量,可以采用以下的公式:

        式中Q為熱輸入量(kJ/mm),V為電壓(V),I為電流(A),S為焊接速度(mm/min)。Efficiency(效率)的取值取決于所采用的焊接工藝:手工電弧焊為0.75,氣體金屬電弧焊和埋弧焊為0.9,鎢極氣體保護(hù)電弧焊為0.8。

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