長期以來焊接不同金屬材料始終面臨巨大挑戰(zhàn),材料的物理屬性和冶金不相容性,決定著材料的可焊性。然而,人們對焊接不同金屬的研究興趣始終不減,因為有很多潛在的應(yīng)用需要這種焊接,特別是光亮金屬與鋼材和鋁合金的焊接。
不同金屬的熔融焊接,會因為形成脆性金屬間相而帶來一系列相關(guān)問題。這些問題會導(dǎo)致薄弱面的形成,使焊接處容易斷裂。這些金屬互化物通常出現(xiàn)在熔池界面上,并且它的形成受時間和溫度的影響。熱量輸入是其形成的關(guān)鍵因素。不同于傳統(tǒng)的焊接方法,使用納秒
激光焊接機(jī),由于不會產(chǎn)生較大的熔池,因此抑制了形成不想要的金屬間相的形成機(jī)會。由于納秒脈沖激光的光斑尺寸非常小(通常在30μm范圍內(nèi)),所以為了進(jìn)行點焊或線性焊接,進(jìn)而使用了螺旋運動和光束擺動等技術(shù)。
一、不同種類金屬材料的熔點相差越大,越難進(jìn)行焊接,
這是因為熔點低的材料達(dá)到熔化狀態(tài)時,熔點高的材料仍呈固體狀態(tài),這時已經(jīng)熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界,會造成低熔點材料的流失、合金元素?zé)龘p或蒸發(fā),使焊接接頭難以焊合。例如焊接鐵與鉛時(熔點相差很大),不僅兩種材料在固態(tài)時不能相互溶解,而且在液態(tài)時彼此之間也不能相互溶解,液態(tài)金屬呈層狀分布,冷卻后各自單獨進(jìn)行結(jié)晶。
二、
不同種類金屬材料的線膨脹系數(shù)相差越大,越難進(jìn)行焊接,
線膨脹系數(shù)越大的材料,熱膨脹率越大,冷卻時收縮也越大,熔池結(jié)晶時會產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力。這種焊接應(yīng)力不易消除,結(jié)果會產(chǎn)生很大的焊接變形。由于焊縫兩側(cè)材料承受的應(yīng)力狀態(tài)不同,容易導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋,甚至導(dǎo)致焊縫金屬與母材的剝離。
三、
不同種類金屬材料的熱導(dǎo)率和比熱容相差越大,越難進(jìn)行焊接,
材料的熱導(dǎo)率和比熱容會使焊縫金屬的結(jié)晶條件變壞,晶粒嚴(yán)重粗化,并影響難熔金屬的潤濕性能。因此,應(yīng)選用強(qiáng)力熱源進(jìn)行焊接,焊接時熱源的位置要偏向?qū)嵝阅芎玫哪覆囊粋?cè)。瑞豐光電激光焊接設(shè)備是性價比較高的,憑借多年的激光研發(fā)經(jīng)驗,產(chǎn)品技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。
在
不同種類金屬材料的焊接中,最常見的是不同鋼材焊接,其次是異種有色金屬焊接和鋼與有色金屬的焊接。從接頭形式看來也有三種基本情況,即兩種不同金屬母材的接頭,母材金屬相同而填充金屬不同的接頭。
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