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    激光焊接強度如何,到底結實嗎?

    發布時間:2019-07-27 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


    當您在問這個問題的時候,正常情況下,激光焊機廠家都會回答激光焊接非常結實,強度很大,這是真的嗎?今天就來和大家談談這個話題!

    首先要了解焊接強度的影響因素

    焊接的主要目的是為了使構件之間形成足夠強度的連接,焊接強度既是使用焊接性分析的基本問題,又是焊接結構完整性分析的基礎,影響焊接強度的因素主要有力學和材料兩方面,力學方面的影響包括焊接缺陷、接頭形狀的不完整性、殘余應力和焊接變形等,材質方面的影響包括焊接熱循環引起的組織變化、熱塑性應變循環產生的材質變化、焊后熱處理和較正變形引起的材料變化等。

    焊接熱力過程

    焊接通常是在材料連接區(焊接區)處于局部塑性或熔化狀態下進行的,為使材料達到形成焊接的條件,需要高度集中的熱輸入,因此,在材料的焊接過程中要利用焊接熱源對焊接區進行加熱,使其熔化(熔化焊)或進入塑性狀態(固相焊接)隨后在冷卻過程中形成焊縫和焊接接頭。

    焊接熱過程具有集中、瞬時的特點,這對材料的顯微組織狀態有很大影響,也使構件產生焊接應力變形,這種熱作用稱為焊接熱效應。

    在焊接過程中,對焊件進行不均勻的加熱和冷卻,焊件內部將產生不協調應變,從而引起焊接應力與變形。

    焊接接頭應力集中

    在焊接接頭的局部區域都會產生應力集中,應力集中對結構的直接作用就是所謂的缺口效應,缺口效應對焊接結構強度有不同程度的影響,嚴重的缺口效應將顯著降低焊接結構的承載能力,焊接接頭的缺口效應可以是明顯可見的,也可能是不能直接從外觀上體現的,前者可以稱為顯示缺口效應,后者可以稱為隱式缺口效應,焊接接頭幾何形狀或缺陷所引起的缺口效應應顯示存在,而材料性能差異特別是異種材料界面連接情況所引起的缺口效應以隱式存在。

    顯示缺口效應是一般意義上的應力集中問題,僅從結構幾何構造出發分析其局部應力,而不考慮材料性能的差異。

    焊接熔深度

    對于一些較厚的工件,焊縫熔深和容池形成過程中是否產生飛濺氣孔夾雜等等就是焊接強度的體現。

    激光焊接
    激光焊接

    那么究竟激光焊接是什么?真的有宣傳說的那么牛嗎?簡單來說,激光焊機是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接可以采用連續或脈沖激光束加以實現,激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。

    熱傳導型激光焊接原理為:激光熱導焊作用在工件表面的光斑功率密度較低,一般小于105W/cm2。激光將能量輸送到焊接工件表面,使得金屬表面加熱到熔點與沸點之間。金屬材料表面將所吸收的光能轉化為熱能使其金屬表面溫度不斷升高而熔化,再以熱傳導方式將熱能傳向金屬內部,使熔化區域逐漸擴大,冷卻后形成焊點或焊縫,這種焊接原理類似于鎢極氬弧焊(TIG),被稱為熱導焊。

    激光深熔焊:當作用到金屬表面的激光功率密度大于105W/cm2時,高功率的激光束作用到金屬材料表面引起局部熔化并形成“小孔”,激光束通過“小孔”深入到熔池內部,而金屬則在小孔前方熔化,熔融金屬繞過小孔流向后方,重新凝固后形成焊縫。

    隨著高功率激光器的研制和開發,激光焊接技術被廣泛應用到多個領域中,主要是因為其具有以下幾個特點:

    采用激光焊接機進行工件連接時,被焊接工件的連接間隙幾乎沒有,同時焊接的深寬比大,焊后變形小,熱影響區小,精度高。

    焊接裝置簡單靈活、能在室溫或特殊條件下進行焊接,對焊接環境要求不高。

    激光焊接機具有相當大的熔深,功率密度大,可焊接難熔材料,如鈦合金,45號鋼等等。

    在早起激光焊接技術最早應用于軍事方面的坦克制造領域,國防中的焊接產品標準度極高且對焊接環境和焊接工藝極其苛刻使得激光能提供遠遠高于傳統焊接技術的焊接強度和焊接品級。但雖然能提供遠遠高于傳統焊接技術的焊接強度,但是其焊接成本也是只有一國之力可以負擔的。 后來,隨著激光焊接技術的改進,以車身制造硬技術擅長的大眾集團便把曾經在軍事領域一枝獨秀的激光焊接技術在20世紀90年代應用到了汽車焊接領域。使得汽車的結構和零部件的焊接品級和強度得到了革命性的改變。足以說明激光焊接的優勢。

    激光焊接汽車強度高
    激光焊接汽車強度高

    從消費者的角度來看,激光焊接的強度到底如何,是一個比較復雜的話題,因產品和焊接工藝決定!當相關條件滿足時,焊接的強度自然是非常結實的。絕對≥市面上的傳統焊接工藝。

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