激光焊接焊縫缺陷


    激光焊焊縫的缺陷有多種，有由焊縫對氣體的吸人引起的焊縫氣孔；有由組織應力和熱應力引起的裂紋；還有由于零件的配合精度不夠造成的接頭表面高低不平、扭曲變形等。這里只對氣孔和裂紋進行討論。

    (1)氣孔  氣孔是焊縫金屬在凝固過程中捕獲氣體所引起的。激光焊時焊縫金屬的冷卻速度較常規焊接快得多，因此氣體就不容易從焊縫中逸出，滯留在焊縫中形成氣孔。


    激光焊接機焊接氣孔形成原因如下：


    l)材料本身含有一定量的氣體，例如，鋼中通常含有煉鋼時遺留下來的氧或其它氣體。


    2)低熔點金屬的強烈汽化，如鍍鋅鋼板表層的鋅或者是母材中某些元素的汽化。


    3)熔池中進入了空氣。


    4)焊件表面的油、銹、水分和油漆等物質進入了焊縫。


    很明顯，母材的高純度、合適的接頭形式、保護氣體的正確使用及焊前焊件表面的清理，都自利于減少焊縫氣孔。外觀呈球形，直徑小于0．2mm的較小氣孔在一般焊縫中也常出現，數量少時不一定就構成危害，但數量多時會使焊縫載面積減小，降低焊縫的抗拉強度。氣孔均勻分布時，危害程度會小一些。氫是鋼中的有害氣體，由于激光焊的焊接速度較快，所以小利于氫氣從焊縫中逸出。深熔焊接時焊縫氣體較難排出，易出現氣孔。若采用穿透熔化激光焊、低焊接速度和焊后熱處理等方法，可減少焊縫氣孔。


    2)結晶裂紋  結晶裂紋通常在合金的固相線以上溫度發生。激光焊焊縫中的熔化金屬在液一固相線之間結晶及生長，金屬由液態到固態的轉變會發生體積收縮，產生收縮應力而導致產生裂紋，其生成部位通常是焊縫的最后凝固區。一般說來，激光焊焊縫的液態金屬較難充分凝固，所以內底力通常較一般焊接大，形成裂紋的傾向也就大一些。對于鋼鐵材料，半熔化區中的固態組織中含有大量奧氏體，激光焊縫的冷卻速度快，足以使奧氏體轉變成馬氏體，這種組織應力會增加裂紋產生傾向。裂紋常起源于低熔點共晶。激光焊接機焊縫中的s、P和B元素會增加裂紋形成傾向，而添加適量的Mn可抑制裂紋的產生。另外，激光焊接機焊件的精密配合，減少應力集中的合理接頭設計，以及采用焊前或焊后熱處理等，也能收到減少裂紋的效果。


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