激光焊接强度如何,到底结实吗?-星鸿艺激光焊接机

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激光焊接强度如何,到底结实吗?

发布时间:2019-07-27 | 来源:星鸿艺激光焊接运营部 | 分享:


当您在问这个问题的时候,正常情况下,激光焊机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!

首先要了解焊接强度的影响因素

焊接的主要目的是为了使构件之间形成足够强度的连接,焊接强度既是使用焊接性分析的基本问题,又是焊接结构完整性分析的基础,影响焊接强度的因素主要有力学和材料两方面,力学方面的影响包括焊接缺陷、接头形状的不完整性、残余应力和焊接变形等,材质方面的影响包括焊接热循环引起的组织变化、热塑性应变循环产生的材质变化、焊后热处理和较正变形引起的材料变化等。

焊接热力过程

焊接通常是在材料连接区(焊接区)处于局部塑性或熔化状态下进行的,为使材料达到形成焊接的条件,需要高度集中的热输入,因此,在材料的焊接过程中要利用焊接热源对焊接区进行加热,使其熔化(熔化焊)或进入塑性状态(固相焊接)随后在冷却过程中形成焊缝和焊接接头。

焊接热过程具有集中、瞬时的特点,这对材料的显微组织状态有很大影响,也使构件产生焊接应力变形,这种热作用称为焊接热效应。

在焊接过程中,对焊件进行不均匀的加热和冷却,焊件内部将产生不协调应变,从而引起焊接应力与变形。

焊接接头应力集中

在焊接接头的局部区域都会产生应力集中,应力集中对结构的直接作用就是所谓的缺口效应,缺口效应对焊接结构强度有不同程度的影响,严重的缺口效应将显著降低焊接结构的承载能力,焊接接头的缺口效应可以是明显可见的,也可能是不能直接从外观上体现的,前者可以称为显示缺口效应,后者可以称为隐式缺口效应,焊接接头几何形状或缺陷所引起的缺口效应应显示存在,而材料性能差异特别是异种材料界面连接情况所引起的缺口效应以隐式存在。

显示缺口效应是一般意义上的应力集中问题,仅从结构几何构造出发分析其局部应力,而不考虑材料性能的差异。

焊接熔深度

对于一些较厚的工件,焊缝熔深和容池形成过程中是否产生飞溅气孔夹杂等等就是焊接强度的体现。

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,激光焊机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。

热传导型激光焊接原理为:激光热导焊作用在工件表面的光斑功率密度较低,一般小于105W/cm2。激光将能量输送到焊接工件表面,使得金属表面加热到熔点与沸点之间。金属材料表面将所吸收的光能转化为热能使其金属表面温度不断升高而熔化,再以热传导方式将热能传向金属内部,使熔化区域逐渐扩大,冷却后形成焊点或焊缝,这种焊接原理类似于钨极氩弧焊(TIG),被称为热导焊。

激光深熔焊:当作用到金属表面的激光功率密度大于105W/cm2时,高功率的激光束作用到金属材料表面引起局部熔化并形成“小孔”,激光束通过“小孔”深入到熔池内部,而金属则在小孔前方熔化,熔融金属绕过小孔流向后方,重新凝固后形成焊缝。

随着高功率激光器的研制和开发,激光焊接技术被广泛应用到多个领域中,主要是因为其具有以下几个特点:

采用激光焊接机进行工件连接时,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。

焊接装置简单灵活、能在室温或特殊条件下进行焊接,对焊接环境要求不高。

激光焊接机具有相当大的熔深,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。

激光焊接汽车强度高
激光焊接汽车强度高

从消费者的角度来看,激光焊接的强度到底如何,是一个比较复杂的话题,因产品和焊接工艺决定!当相关条件满足时,焊接的强度自然是非常结实的。绝对≥市面上的传统焊接工艺。

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