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激光焊接機(jī)加工時會產(chǎn)生氣孔,要怎么解決

發(fā)布時間:2024-04-23
氣孔是我們激光焊接加工中不愿碰到的問題,但又不得不面對。激光焊接機(jī)雖然是焊接神器,但如果操作不當(dāng)或工藝應(yīng)用不對,出現(xiàn)氣孔問題也在所難免。
為什么激光焊接過程會有氣孔的產(chǎn)生呢?1、激光焊接的小孔內(nèi)部處于一種不穩(wěn)定振動狀態(tài),小孔和熔池的流動非常劇烈,小孔內(nèi)部的金屬蒸汽向外噴發(fā)引起小孔開口處的蒸汽渦流,將保護(hù)氣體(ar)卷入小孔底部,隨著小孔向前移動,這些保護(hù)氣體將以氣泡形式進(jìn)入熔池。因ar溶解度極低,再加上激光焊接的冷卻速度很快,氣泡來不及逸出而被殘留在焊縫,形成氣孔。
2、激光焊接加工過程氣孔的產(chǎn)生主要是由于保護(hù)不良而引起的。在焊接過程中,氮從外部侵入熔池,氮在液態(tài)鐵中的溶解度與氮在固態(tài)鐵的溶解度有很大的差異,因而在金屬的冷卻凝固過程中。 由于氮的溶解度隨溫度的下降而降低,當(dāng)熔池金屬冷卻到開始結(jié)晶時,溶解度將發(fā)生大幅度的突然下降,此時氣體大量析出形成氣泡,如果氣泡的上浮速度小于金屬結(jié)晶速度,則生成氣孔。
氣孔對激光焊接機(jī)來說是一個“疥疾”,它嚴(yán)重影響激光焊接的強(qiáng)度,也有損焊接美觀,但并非無藥可救。要解決這一難題,首先我們必須研究透氣孔產(chǎn)生的原因,再對不同原因探索不同解決方案。
在大多數(shù)激光焊接加工時,激光焊接機(jī)的送氣嘴(下圖所示)需同時送出保護(hù)氣體以防止焊縫氧化和避免金屬氣體污染焦透鏡。而氣孔產(chǎn)生的原因大多就是激光焊接加工時保護(hù)氣體使用不當(dāng)造成的,但不同的保護(hù)氣體原因略有不同。我們先來看看常用的保護(hù)氣體氮?dú)猱a(chǎn)生原因:在激光焊接過程中,氮從外部侵入熔池,氮在液態(tài)鐵中的溶解度與氮在固態(tài)鐵的溶解度有很大的差異,因而在金屬的冷卻凝固過程中,由于氮的溶解度隨溫度的下降而降低,當(dāng)熔池金屬冷卻到開始結(jié)晶時,溶解度將發(fā)生大幅度的突然下降,此時氣體大量析出形成氣泡,如果氣泡的上浮速度小于金屬結(jié)晶速度,則生成氣孔。另一種常用氣體氬氣產(chǎn)生氣孔原因是:激光焊接時,小孔內(nèi)部的金屬蒸汽向外噴發(fā)引起小孔開口處的蒸汽渦流,將氬氣卷入小孔底部,隨著小孔向前移動,這些氬氣將以氣泡形式進(jìn)入熔池。因氬氣溶解度極低,再加上激光焊接的冷卻速度很快,氣泡來不及逸出而被殘留在焊縫,形成氣孔。
如何防止激光焊接產(chǎn)生氣孔方法有哪些1、利用冶金原理,采用活性氣體,使得氣體能夠溶解于焊縫或與熔池金屬發(fā)生反應(yīng)生成化合物。
2、采用脈沖激光焊接,改變了小孔的行為,減少保護(hù)氣體被卷入小孔。這種方法目前還不能*消除氣孔。
3、利用光束擺動的方法來減小或消除激光深熔焊中的氣孔。由于焊接中加入擺動,束流對焊縫的往復(fù)擺動一方面使部分焊縫發(fā)生反復(fù)重熔,延長了焊接熔池液態(tài)金屬停留的時間,同時,束流的偏轉(zhuǎn)也增加了單位面積輸入熱,減小了焊縫的深寬比,有利于氣泡的浮出,從而起到消除氣孔的作用。另一方面束流的擺動導(dǎo)致小孔隨之?dāng)[動,又可以起到對焊接熔池提供一個攪拌力的作用,加大了焊接熔池的對流與攪拌,對消除氣孔起有利作用。
4、借助表面清潔度儀,采取rfu表示單位,可快速檢測并量化、記錄零部件清潔度的相關(guān)數(shù)據(jù)?;诖藬?shù)據(jù),能避免人為主觀判斷帶來的影響,更有效審查生產(chǎn)步驟和清洗程序,進(jìn)而優(yōu)化清洗工序,更大地提高了工作效率,減少返工率,降低生產(chǎn)成本。
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