激光焊接机对金属焊接性研究
发布时间:2015-08-31(1)抗热裂能力 C02激光焊接机与钨极氩弧焊(TIG)相比,焊接低合金高强度钢时,热裂纹敏感性较低。激光焊虽然有较高的焊接速度,但其热裂纹敏感性却低于TIG焊。这是因为激光焊焊缝组织品粒较细,可有效防止热裂纹的产生。如果焊接参数选择不当,也会产生热裂纹。热裂纹产生的同时也会促使冷裂纹形成和扩展。
(2)抗冷裂能力 冷裂纹的评定指标是24h在试样中心不产生製纹所加的最大载荷产生的应力, 即临界应力(a),对于低合金高强度钢,激光焊的临界应力盯:大于TIG焊,这就是说激光焊的抗冷裂纹能力大于TIG焊。焊接低碳钢时,这两种焊接方法的临界应力口几乎相同。
焊接含碳量较高的35钢,激光焊与TIG焊相比,有较大的冷裂纹敏感性。35钢的原始组织是珠光体, 由于TIG焊焊接速度慢,热输入大,冷却过程中奥氏体发生高温转变,焊缝和热影响区的组织大都为珠光体。激光焊的冷却速度较快,焊缝和热影响区是典型的奥氏体低温转变产物马氏体。 因为含碳量高,所形成的马氏体有很高的硬度 (650HV),具有较高的组织转变应力,冷裂纹敏感性高。
合金结构钢12Cr2Ni4A进行TIG焊时,焊缝和热影响区组织为马氏体+贝氏体,而激光焊时,组织是低碳马氏体,两者的显微硬度相当,但激光焊时的晶粒却细得多。高的焊接速度和较小的热输入,使激光焊用于合金结构钢时,可获得综合性能(特别是抗冷裂性能)良好的低碳细晶粒马氏体,接头具有较好的抗冷裂纹能力。
激光焊接机冷却速度快,导致含碳量高的材料产生硬度高、含碳量高的片状或板条状马氏体,是冷裂纹敏感性大的主要原因。若接头设计不当而造成应力集中,也会促使焊接冷裂纹的形成。