在激光焊接工業(yè)中,采用激光焊接不銹鋼材料工件的廠家是非常多的,激光焊接機(jī)的焊接效果也是非常好的,304不銹鋼水管材料自然采用激光焊也是很不錯的選擇的。
304不銹鋼水管作為奧氏體不銹鋼的一種,通用性較強(qiáng)的不銹鋼材料,耐蝕性、耐熱性良好、且無磁性。耐蝕性能比200系列的不銹鋼材料要強(qiáng)。耐高溫方面也比較好有良好的焊接性、焊接冷裂紋和熱裂紋的敏感性都較小、沖壓彎曲等熱加工性好、無熱處,能高到1000-1200度。
近些年來,不銹鋼的應(yīng)用范圍更加廣泛,在航空航天、電子器件、醫(yī)療器械、核工業(yè)、機(jī)械儀表等方面的應(yīng)用越來越多。因此,超薄不銹鋼制品的封裝和焊接變得十分重要。傳統(tǒng)的焊接方法難以保證薄板的焊接成形質(zhì)量,而激光焊接具有傳統(tǒng)焊接無法比擬的優(yōu)點(diǎn),能有效減少焊接缺陷。304不銹鋼水管焊接技術(shù)的研究便是在這種背景下產(chǎn)生的。
不銹鋼在使用過程中,很大一部分都要焊接,由于焊接質(zhì)量直接影響著不銹鋼件的使用性能。不銹鋼焊接接頭組成焊縫金屬區(qū)、熱影響區(qū)和母材(基本金屬)區(qū)三部分組成。
不銹鋼采用激光焊的優(yōu)點(diǎn)
激光焊接機(jī)焊接與傳統(tǒng)焊接相比,小功率脈沖激光縫焊具有功率密度高、能量集中、熱輸入小、焊縫窄和變形小等優(yōu)點(diǎn),而且激光束聚焦后可獲得很小的光斑,能精密定位,這些特點(diǎn)使得激光縫焊比其他焊接方法更適合于小尺寸工件的焊接。對于超薄不銹鋼材料的激光焊接,由于材料很薄,很容易汽化穿孔,要想得到一條連續(xù)的、無燒穿的焊縫。關(guān)鍵是對參數(shù)的精確控制。
激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功么密度等特點(diǎn)進(jìn)行工作。通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi),在極短的時間內(nèi)使被焊處形成一個能量高度集中的熱源區(qū),從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。
常用的激光焊接方式有兩種:脈沖激光焊和連續(xù)激光焊。前者主要用于單點(diǎn)固定連續(xù)和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。
一、激光焊接加工方法的特征:
1、非接觸加工,不需對工件加壓和進(jìn)行表面處理。
2、焊點(diǎn)小、能量密度高、適合于高速加工。
3、短時間焊接,既對外界無熱影響,又對材料本身的熱變形及熱影響區(qū)小,尤其適合加工高熔點(diǎn)、高硬度、特種材料。
4、不需要填充金屬、不需要真空環(huán)境(可在空氣中直接進(jìn)行)、不會像電子束那樣在空氣中產(chǎn)生X射線的危險(xiǎn)。
5、與接觸焊工藝相比.無電極、工具等的磨損消耗。
6、無加工噪音,對環(huán)境無污染。
7、微小工件也可加工。此外,還可通過透明材料的壁進(jìn)行焊接。
8、可通過光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、普通方法難以達(dá)到的部位、多路同時或分時焊接。
9、很容易改變激光輸出焦距及焊點(diǎn)位置。
10、很容易搭載到自動機(jī)、機(jī)器人裝置上。
11、對帶絕緣層的導(dǎo)體可直接進(jìn)行焊接,對性能相差較大的異種金屬也可焊接。
二、影響到激光焊接質(zhì)量的主要參數(shù)有焊接電流、脈沖寬度、脈沖頻率等,其影響效果主要如下:
1、隨著電流的增大,焊縫的寬度增大,焊接過程逐漸出現(xiàn)飛濺,焊縫表面出現(xiàn)氧化現(xiàn)象,并有粗糙感。
2、隨脈沖寬度的增大,焊縫的寬度也在增大。脈寬的變化對不銹鋼超薄板激光焊接機(jī)焊接的效果影響非常顯著。脈沖寬度的微小增大,都可能導(dǎo)致試樣被氧化和燒穿。
3、隨脈沖頻率的增加,焊點(diǎn)重疊率增大,焊縫寬度先增大.后基本保持不變。在顯微鏡下觀察,焊縫越來越光滑美觀。但脈沖頻率增加到一定值時,焊接過程飛濺嚴(yán)重,焊縫變得粗糙,并且焊接件的上下表面都出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。
4、超薄板材料的激光焊接適宜采用正離焦,在相同離焦量的情況下,正離焦激光焊得到的焊縫表面比負(fù)離焦時要光滑美觀。
1、大銘304不銹鋼水管線膨脹系數(shù)卻大得多,但導(dǎo)熱大約只有鋼的一半,因此焊后在接頭中會有較大的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。
2、大銘304不銹鋼水管的結(jié)晶凝固區(qū)間大,結(jié)晶時間長,且結(jié)晶方向性強(qiáng),所以雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重。
3、大銘304不銹鋼水管中合金元素多,合金元素之間或與雜質(zhì)間作用也可形成低熔點(diǎn)化合物和共晶。