激光焊接設備焊接裂紋是如何產生的?
激光焊接設備采用高能脈沖激光聚焦熔化目標金屬,在工件之間進行焊接。這種新的焊接技術非常有效,但如果處理不當,也會引起熱裂紋或冷裂紋。那么激光焊接機焊接裂紋是怎么產生的呢?主要原因有以下兩點:
1、冶金因素
激光焊接不平衡的急熱急冷特性,使整個接頭處于復雜的應力狀態,構成接頭開裂的力學因素;激光焊接是一系列不平衡過程的組合。在快速冶金凝固過程中,不可避免地會出現成分分布不均和抗裂性低的硬化組織。它們構成了促進裂紋萌生的冶金工業因素。
2、機械因素
激光焊接機焊接過程中的裂紋主要有3種類型:產品裂紋、液化裂紋和類似再熱裂紋。結晶裂紋與焊縫宏觀區域成分不均勻有關。焊縫中心區域是液相結晶的最后部分。焊縫兩側的柱狀晶體在這里相遇。同時,大量的低熔點雜質也堆積在這里,形成中心線偏析,從而降低那里的結合強度,在一定的機械條件下,這部分會出現裂紋。
出現裂縫后,需要及時發現并解決。那么如何減少激光焊接機焊接裂紋的發生呢?
1、改變激光焊接機的參數
激光焊接機脈沖激光焊接產生熱裂紋的主要原因是:在激光焊接后的凝固過程中,焊縫通過金屬塑性溫區是脆性溫區,焊縫金屬結晶是在拉應力作用下進行的,這種拉應力是由于焊接金屬不易收縮等原因而形成的。拉應力的存在使焊縫發生彈塑性變形。如果焊接設備的焊縫金屬處于脆性溫度區,則塑性變形超過金屬的塑性而形成裂紋。
2、根據裂紋的性質合理改進材料的合金體系
冷裂紋產生的原因:脈沖激光焊接冷卻過程中,在接頭區附近形成馬氏體組織也形成了冷裂紋。焊接應力和結構應力疊加在一起的應力狀態。馬氏體組織的金屬強度高,塑性低。在焊接金屬的冷卻過程中,會出現殘余應力。鐵素體或奧氏體淬火鋼焊接接頭的應力狀態的特點是在近焊縫區形成縱向壓應力,這是焊接過程中該區域發生馬氏體相變引起的,這些類型的應力會產生冷裂紋。