激光焊的焊缝形成特点
发布时间:2015-08-10由于自振荡效应,使熔池中的小孔和金属的流动现象也发生周期性变化。 当金属蒸气和等离子体屏蔽激光束时,金属蒸发也减少,作为充满金属蒸气的小孔也会缩小,底部就会被液态金属所填充。一旦解除对激光束的屏蔽,又重新形成小孔。同样,液态金属的流动速度和扰动状态也会发生周期性变化。
高功率密度的激光可以使材料的熔化在很短的周期内完成,并以很快的速度凝固,导致自动化激光焊接机焊缝组织与常规熔焊组织区别较大。激光焊缝的组织细、热影响区窄,经常含有较多的非平衡组织,相的固溶度通常较高。
由于激光深熔焊的热输入是电弧焊的1/10~113, 因此凝固过程很快。特别是在焊缝的下部, 因很窄且散热情况好,故有很高的冷却速度,使焊缝内产生细化的等轴晶, 晶粒的尺寸为电弧焊的1/3。
多功能激光焊接机熔池的周期性变化,有时会在焊缝中产生两个特有的现象。第一是气孔,按它们的大小而言, 也可以称为空洞。充满金属蒸气的小孔, 由于发生周期性变化, 同时熔化的金属又崔它的周围从前沿向后沿流动,加上激光焊时焊缝金属的冷却速度较常规焊接快得多, 因此气体就不容易从焊缝中逸出,滞留在焊缝中形成气孔。第二是焊缝根部熔深的周期性变化,这与小孔的周期性变化有关,是由激光焊接机激光深熔焊自振荡现象的物理本质所决定的。
从焊缝的纵剖面来看, 由于熔池中熔化金属从前部向后部流动的周期变化,使激光焊接机焊缝形成层状组织。 由于周期变化的频率很高,所以层间距离很小。这些因素和激光的净化作用,都有利于提高焊缝的力学性能和抗裂性。