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激光焊接強度如何,到底結實嗎?

发布时间:2019-07-27 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


当您在问这个问题的时候,正常情况下,激光焊機厂家都会回答激光焊接非常结实,强度很大,这是真的吗?今天就来和大家谈谈这个话题!

首先要了解焊接強度的影響因素

焊接的主要目的是爲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、熱塑性應變循環産生的材質變化、焊後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,爲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)隨後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,也使構件産生焊接應力變形,這種熱作用稱爲焊接熱效應。

在焊接過程中,對焊件進行不均勻的加熱和冷卻,焊件內部將産生不協調應變,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産生應力集中,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,前者可以稱爲顯示缺口效應,後者可以稱爲隱式缺口效應,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産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?真的有宣传说的那么牛吗?简单来说,激光焊機是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。

熱傳導型激光焊接原理爲: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爲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,冷卻後形成焊點或焊縫,這種焊接原理類似于鎢極氩弧焊(TIG),被稱爲熱導焊。

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並形成“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後方,重新凝固後形成焊縫。

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,主要是因爲其具有以下幾個特點:

采用激光焊接機进行工件连接时,被焊接工件的连接间隙几乎没有,同时焊接的深宽比大,焊后变形小,热影响区小,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。

激光焊接機具有相当大的熔深,功率密度大,可焊接难熔材料,如钛合金,45号钢等等。

在早起激光焊接技术最早应用于军事方面的坦克制造领域,国防中的焊接产品标准度极高且对焊接环境和焊接工艺极其苛刻使得激光能提供远远高于传统焊接技术的焊接强度和焊接品级。但虽然能提供远远高于传统焊接技术的焊接强度,但是其焊接成本也是只有一国之力可以负担的。 后来,随着激光焊接技术的改进,以车身制造硬技术擅长的大众集团便把曾经在军事领域一枝独秀的激光焊接技术在20世纪90年代应用到了汽车焊接领域。使得汽车的结构和零部件的焊接品级和强度得到了革命性的改变。足以说明激光焊接的优势。

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,是一個比較複雜的話題,因産品和焊接工藝決定!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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