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激光焊接机焊接异种材料

2022-03-21

激光焊接机焊接异种材料是指两种不同材料的激光熔焊。激光焊的一个显著特点是由于激光束强度高,可对热导率和熔点不同的异种金属进行焊接,而不是先熔化低熔点的金属。尽管由于冶金原因和不良金属间化合物的影响,不是所有的异种金属都可以采用激光焊,但是激光焊还是可以对很多异种金属进行焊接。应该引起注意的是异种金属激光焊时产生的热电偶效应。在异种金属的界面结合处发生脆化的地方,可加人共熔的过渡材料或用添加适当的中间夹层进行激光焊或激光熔钎焊。


激光焊接机焊接异种材料


异种材料是否可采用激光焊机以及接头强度性能如何,取决于两种材料的热物理性质,如熔点、沸点等。如果两种材料的熔点、沸点接近,能形成较为牢固连接的激光焊参数范围较大,接头区可获得良好的组织性能。


图3.38所示为两种材料的熔点和沸点的示意。材料A的熔点为A熔,沸点为A沸,材料B的熔点为B熔,沸点为B沸,且B沸>A熔>B熔、A沸>B沸>A熔,则材料表面温度可以在A熔和B沸之间调节。A熔和B沸之间差距越大,激光焊参数范围越大。图3. 38(a)所示材料B的沸点高于材料A的熔点,这两个温度构成了一个重叠区,焊接过程中若能使焊缝熔融金属的温度保持在重叠区范围内,这两种材料能发生熔化或汽化,实现焊接。重叠区的温度范围越大,两种材料焊接参数的选择范围越宽。


激光焊接机焊接异种材料


反之,当一种材料的熔点比另一.种材料的沸点还高,即A熔>B沸>B熔时,两种材料形成牢固熔焊的范围很窄,甚至不可能。如图3.38(b)所示材料A的熔点和材料B的沸点相差较远,这两种材料就很难实现激光焊接,原因是这两种材料不能同时熔化,从而无法形成牢固的接头。在这种情况下,可以采用在两种材料之间加入中间层(第三种材料)的方法,再进行焊接。所选的中间层作为焊接材料,既能与材料A结合,也能与材料B结合,即它们的熔点、沸点应满足图3.38(a)的条件。许多异种材料的连接可以采用激光焊完成。在一定条件下,Cu-Ni、 Ni-Ti、 Cu-Ti、Ti-Mo、黄铜-铜、低碳钢-铜、不锈钢铜及其他一些异种材料,都可以进行激光焊。Ni-Ti 异种材料焊接熔合区主要由高分散度的微细组织组成,并有少量金属间化合物分布在熔合区界面。


对于可伐合金(Ni29 Co17 Fe54),铜的激光焊, 接头强度为退火态铜的92%,并有较好的塑性,但焊缝金属星化学成分不均匀性。激光焊接机不仅可以焊接异种金属,还可以用于焊接陶瓷、玻璃、复合材料及金属基复合材料等非金属。

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