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激光填丝焊的应用领域和案例分享

时间:2019-11-05 来源:机器人在线 阅读:610

激光填丝焊


相比于传统焊接方法,激光焊接具有显著的优势——热输入低、焊接速度快、热影响区小、热变形小等,近年来激光焊接得到了广泛的使用,在汽车工业、船舶工业、核电工业、航天航空工业等高科技行业应用的越来越广泛,而且随着?#21830;?#35774;备成本的降低,在日常五金用品及其它生活相关领域的应用开始迅速增长。


为了适应各行业发展的需求,激光焊接的方式方法也有改良进步。激光填丝焊因其焊接能量集?#23567;?#21464;形小等特点,可?#36234;?#20302;对接焊时的间?#23545;?#24230;,减少焊接缺陷,成为轨道交通和汽车行?#30340;冢行?#26367;代传统电弧焊的焊接方式。


今天带大家认识一下激光填丝焊接的妙用。


激光填丝焊时

激光器一般选用高功率光纤激光器


激光不仅需要焊丝,还需要熔化母材并在母材上形成激光深熔焊特有的小孔效应,形成较深的熔池,焊丝成分与母材金属成分充分混合形成一?#20013;?#30340;混合熔池,该混合熔池的元素成分及其比例、质量相对于焊丝与母材有较大的差别,所以可以针?#38405;?#26448;本身的?#38405;?#32570;陷,选择合适的焊丝添加到焊接过程中,从而在微观层面上对焊缝的抗裂性、抗疲劳性、耐蚀性、耐磨性等方面进行有目的性的改善。


除此之外,激光填丝焊可?#36234;?#34892;多道堆叠焊接,因为能够实现具?#34892;?#23380;效应的深熔焊,可以实现上下两层焊道的充分熔合,避免未熔合的?#29616;?#32570;陷,这样就具备焊接大厚度接头的能力。


随着激光填丝焊技术的发展以及激光器功率上限的提高,激光填丝焊的应用范围越来越广泛:


激光填丝焊的应用领域


1.激光填丝焊接铝合金

2.激光填丝焊接异种金属

3.改善焊缝成型

4.窄间隙填丝焊

其中,针对改善焊缝成型和窄间隙填丝焊这两个应用,我们用?#23548;?#24212;用案例来看看激光填丝焊的效果。


改善焊缝成型


要求:1mm和3mm不锈钢拼焊,要求焊缝无气孔,成型较好。


设备:锐科4000W连续光纤激光器(光纤芯径200μm)、送丝机、焊接头。


工艺?#38382;?#22914;下表所示。



结果:成型较好,焊缝无气孔,如下图所示的焊缝成?#22270;?#27178;截面形貌。

a. 1mm+1mm



b. 1mm+3mm



c. 3mm+3mm




窄间隙激光填丝多道焊接


要求:18mm厚的Q345船用钢板拼焊,要求焊缝气孔较少,没有未熔合,接头抗拉强度高于母材,焊缝成型较好。

设备:锐科6000W连续光纤激光器(光纤芯径400μm)、送丝机、焊接头。

工艺?#38382;?#28938;道必须开坡口,坡口尺寸如下图所示。



其他焊接工艺?#38382;?#22914;下表所示



结果:成型较好,没有出现未熔合,焊缝基本无气孔,如下图所示,并且经过拉伸试验证明,焊缝断裂在母材,?#24471;?#25509;头抗拉强度高于母材。


焊缝横截面金相图


针对常用材料的对接接头激光填丝焊,为了改善焊缝成型,一般推荐激光器及光纤芯径、焊接头配置应当保证聚焦光斑?#26412;?#20026;0.4mm~0.6mm之间,并且焊丝应当选择适当的牌号。

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