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激光焊接機(jī)

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激光焊接過渡層材料對焊縫影響

發(fā)布時間：2016-04-25 | 來源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營部 | 分享：

    激光焊接金剛石鋸片刀頭過渡層材料對焊縫強(qiáng)度、外觀、性能均有很大影響，過渡層中不能含有低熔點金屬，如錫等元素，因為該類元素易于蒸發(fā)與汽化而產(chǎn)生氣孔。過渡層配方可選用單元素Co、Ni，雙元素FeCo、FeNi、CoNi、FeCu等，也可選用FeCoNi三種組分構(gòu)成。Co的性能好，燒結(jié)溫度寬（750～980℃），密度可達(dá)8. 6～8. 69 g／cm3，硬度為HRB104～108，平均抗彎強(qiáng)度可達(dá)40N.m。Ni的韌性好，燒結(jié)溫度在860～1020℃時，密度可達(dá)8.55—8.65 g／cm3，硬度為HRB97～102。FeCo組分的燒結(jié)溫度寬達(dá)760～960℃，密度為7.84～7.9 g／cm3，硬度為HRB94～97，平均抗彎強(qiáng)度為39N．m。而CoNi的燒結(jié)溫度高達(dá)l 040～1 200℃，密度高達(dá)9. 32～9.44  g／cm3，硬度為HRB107～108，平均抗彎強(qiáng)度為43N．m3。
    實踐證明：鈷粉有很好的焊接性，但由于價格昂貴，所以，一般選用特殊的鈷混合物。在試驗中還發(fā)現(xiàn)，WC雖能增加焊縫和過渡層的耐磨性，但含量過高會導(dǎo)致空洞及夾渲等焊接缺陷，嚴(yán)重時還會引起脆斷。為解決過渡層較金剛石層易磨損、在切削過程中常先斷裂的矛盾，在過渡層材料中加入少量的Mn和Cr，不僅能產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，增加耐磨性，而且能減少氣孔。此外，切削層和過渡層的成分如果差別太大，則在兩層交接處由于受熱受力的不均勻而易于斷裂。因此，JJ頭成分不僅要顧及焊接性能，而且還要照顧金剛石層的切削性能以及與金剛石能良好結(jié)合。

材料

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

平均

Co基

1078

1303

830

1009

993

852

955

1030

1020

980

1005

Fe基

839

803

617

779

856

689

953

827

902

745

801

Ni基

666

599

756

668

566

716

784

813

656

696

693


    文獻(xiàn)以Φ230 mm金剛石圓鋸片為例，研究了Fe、Co、Ni基合金三種過渡層材料與焊縫強(qiáng)度之間的關(guān)系。基體厚度為1.8 mm，刀頭厚度為2.5 mm，高度為8mm，長度39 mm，表為Fe基、Co基、Ni基過渡層焊后的焊縫強(qiáng)度試驗結(jié)果。激光焊接機(jī)焊接條件如下：激光功率880 W，焊接速度25 mm/s，離焦量-0.2mm，雙面焊接。共檢測了10個試樣，斷裂幾乎都發(fā)生在刀頭，極少數(shù)發(fā)生在焊縫處。
表  幾種過渡層材料焊縫強(qiáng)度的比較    單位；N／mm2
   由表可見，Co基合金材料有最好的焊縫強(qiáng)度，平均達(dá)1 000 N／mm2以上，最高可達(dá)1 300 N／mm2以上。Fe基、Ni基合金材料雖不及Co基合金材料，只要合理選擇合金元素，亦能有較高的焊接強(qiáng)度，這為降低成本和解決結(jié)合強(qiáng)度低兩者之間的矛盾提供了很好的解決途徑。表中所示強(qiáng)度分布的不均勻性，估計與焊縫中氣孔的分布形態(tài)和數(shù)量有關(guān)。

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