激光焊的焊縫形成特點
發(fā)布時間:2015-08-10由于自振蕩效應(yīng),使熔池中的小孔和金屬的流動現(xiàn)象也發(fā)生周期性變化。 當(dāng)金屬蒸氣和等離子體屏蔽激光束時,金屬蒸發(fā)也減少,作為充滿金屬蒸氣的小孔也會縮小,底部就會被液態(tài)金屬所填充。一旦解除對激光束的屏蔽,又重新形成小孔。同樣,液態(tài)金屬的流動速度和擾動狀態(tài)也會發(fā)生周期性變化。
高功率密度的激光可以使材料的熔化在很短的周期內(nèi)完成,并以很快的速度凝固,導(dǎo)致自動化激光焊接機(jī)焊縫組織與常規(guī)熔焊組織區(qū)別較大。激光焊縫的組織細(xì)、熱影響區(qū)窄,經(jīng)常含有較多的非平衡組織,相的固溶度通常較高。
由于激光深熔焊的熱輸入是電弧焊的1/10~113, 因此凝固過程很快。特別是在焊縫的下部, 因很窄且散熱情況好,故有很高的冷卻速度,使焊縫內(nèi)產(chǎn)生細(xì)化的等軸晶, 晶粒的尺寸為電弧焊的1/3。
多功能激光焊接機(jī)熔池的周期性變化,有時會在焊縫中產(chǎn)生兩個特有的現(xiàn)象。第一是氣孔,按它們的大小而言, 也可以稱為空洞。充滿金屬蒸氣的小孔, 由于發(fā)生周期性變化, 同時熔化的金屬又崔它的周圍從前沿向后沿流動,加上激光焊時焊縫金屬的冷卻速度較常規(guī)焊接快得多, 因此氣體就不容易從焊縫中逸出,滯留在焊縫中形成氣孔。第二是焊縫根部熔深的周期性變化,這與小孔的周期性變化有關(guān),是由激光焊接機(jī)激光深熔焊自振蕩現(xiàn)象的物理本質(zhì)所決定的。
從焊縫的縱剖面來看, 由于熔池中熔化金屬從前部向后部流動的周期變化,使激光焊接機(jī)焊縫形成層狀組織。 由于周期變化的頻率很高,所以層間距離很小。這些因素和激光的凈化作用,都有利于提高焊縫的力學(xué)性能和抗裂性。