小孔效应与等离子体对金属激光焊接的影响
在金属激光焊接过程中,小孔的出现可以大大提高材料对激光的吸收率,焊接可以获得更多的能量,而铝元素以及金属中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸发且蒸汽压大,虽然这有助于小孔的形成,但等离子体的冷却作用(等离子体对能量的屏蔽和吸收,减少了激光对母材的能量输入)使得等离子体本身'过热',却阻碍了小孔维持连续存在,容易产生气孔等焊接缺陷,从而影
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小孔效应与等离子体对金属激光焊接的影响
在金属激光焊接过程中,小孔的出现可以大大提高材料对激光的吸收率,焊接可以获得更多的能量,而铝元素以及金属中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸发且蒸汽压大,虽然这有助于小孔的形成,但等离子体的冷却作用(等离子体对能量的屏蔽和吸收,减少了激光对母材的能量输入)使得等离子体本身'过热',却阻碍了小孔维持连续存在,容易产生气孔等焊接缺陷,从而影响焊接成形和接头的力学性能,所以小孔的诱导和稳定成为保证激光焊接质量的一个重点。
因为金属的高反射性和高导热性,要诱导小孔的形成就需要激光有更高的能量密度。能量密度阈值的高低本质上受其合金成分的控制,因此可以通过控制工艺参数,选择确定激光功率保证合适的热输入量来获得稳定的焊接过程。另外,能量密度阈值一定程度上还受到保护气体种类的影响。例如,激光焊接金属时使用N2气时可较容易地诱导出小孔,而使用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发生放热反应,生成的Al-N-O三元化合物提高了对激光吸收率。
电渣焊的局限性:
(1)由于焊接熔池大,加热和冷却缓慢,在焊缝及热影响区容易过热形成粗大组织,因此电渣焊通常焊后用正火处理消除接头中的粗晶。
(2)电渣焊总是以立焊方式进行,不能平焊,电渣焊不适于厚度在30mm以下的工件,焊缝也不宜过长。
电渣焊的分类:丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊和管极电渣焊等。
丝极电渣焊是的电渣焊方法:
它采用焊丝作电极,根据焊件厚度的不同,可采用一根或多根焊丝,单丝焊能够焊接的焊件厚度为40~60mm,当焊件厚度大于60mm时,焊丝要作横向摆动;三丝摆动可以焊接450mm厚的焊件。丝极电渣焊主要用于焊接厚度为40~450mm的焊件及较长焊缝的焊件,也可用于大型焊件的环焊缝。
应用:主要用于重型机械制造业中,制造锻-焊结构件和铸-焊结构件,如重型机床的机座、高压锅炉等,焊件厚度一般为40~450mm,材料为碳钢、低合金钢、不锈钢等。

根据焊接工作室(焊件放置处)的真空度不同,电子束焊的分类:
(1)高真空电子束焊 。
工作室与电子枪同在一室,真空度为10-2~10-1Pa,适用于难熔、活性、高纯金属及小零件的精密焊接。
(2)低真空电子束焊 。
工作室与电子枪被分为两个真空室,工作室的真空度为10-1~15Pa,适用于较大型的结构件,和对氧、氮不太敏感的难熔金属。
(3)非真空电子束焊 。
需另加惰性气体保护罩或喷嘴,焊件与电子束流出口的距离应控制在10mm左右,以减少电子束与气体分子碰撞造成的散射。非真空电子束焊适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、难熔金属及铜、铝合金等的焊接,焊件尺寸不受限制。

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