隨著不銹鋼板深入到各種生產(chǎn)制造領(lǐng)域中,薄板不銹鋼板焊接加工也就成為生產(chǎn)制造中一個(gè)重要工序。
為了節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率,這些行業(yè)越來(lái)越廣泛的開(kāi)始應(yīng)用激光焊接工藝,所選擇的激光器光源也由氣體激光器逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w激光器。
固體激光器中YAG激光器、光纖激光器和半導(dǎo)體激光器在焊接薄板不銹鋼中各有優(yōu)勢(shì),具體特點(diǎn)如表1所示。
從表1中可以看出,與YAG激光器和光纖激光器相比,半導(dǎo)體激光器在光電轉(zhuǎn)換效率、焊接速度、焊縫強(qiáng)度、裝配間隙要求等方面均有一定優(yōu)勢(shì)。
焊縫的力學(xué)性能直接決定了產(chǎn)品的使用要求和使用壽命。那么,半導(dǎo)體激光和光纖激光的焊縫力學(xué)性能是什么樣的關(guān)系?
下面我們以焊接0.7mm不銹鋼為例進(jìn)行焊接試驗(yàn),看看半導(dǎo)體激光焊接和光纖激光焊接的不同試驗(yàn)結(jié)果。
焊縫橫斷面如圖1所示,從圖1中可以看出光纖激光焊縫熔寬為1.203mm,而半導(dǎo)體激光焊縫熔寬較大,達(dá)到了1.581mm。
光纖激光焊接 ↓
圖1 兩種激光焊接焊縫形貌
對(duì)兩種激光焊接試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,從圖2中可以看出光纖激光焊接試樣最大抗拉強(qiáng)度為10.8kN左右,半導(dǎo)體激光焊接試樣最大抗拉強(qiáng)度10.1kN左右,兩者最大抗拉強(qiáng)度相差較小。
圖2 兩種激光器焊接接頭抗拉強(qiáng)度
在相同聚焦光斑情況下進(jìn)行不同板厚裝配間隙焊接試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
通過(guò)以上表2數(shù)據(jù),我們繪制出板厚與裝配間隙關(guān)系曲線,如圖3所示。
從圖中可以看出在不同板厚下半導(dǎo)體激光焊接裝配間隙均大于光纖激光焊接裝配間隙,隨著板厚的增加裝配間隙相差越大。
光纖激光焊接的裝配間隙可達(dá)板厚的3.3%~14.4%,而半導(dǎo)體激光焊接的裝配間隙可達(dá)板厚的14.2%~33%,半導(dǎo)體激光在裝配間隙方面優(yōu)勢(shì)明顯。
另外,在焊接速度方面,相較于 YAG激光焊接,半導(dǎo)體激光的焊接速度優(yōu)勢(shì)明顯。
圖4為半導(dǎo)激光焊接薄板不銹鋼試驗(yàn)焊接速度與板厚和熔寬的關(guān)系曲線,可以看出,焊接速度隨著板厚減小而快速增加。
半導(dǎo)體不銹鋼薄板焊接在某些領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),待開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)也很大。
產(chǎn)品推薦
銳科激光研發(fā)的中高功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器,其中500W~3000W的產(chǎn)品可應(yīng)用于金屬薄板熱傳導(dǎo)焊接。通過(guò)熱傳導(dǎo)焊接,激光沿著需要連接的軌跡將板材熔化,使兩塊薄板連接處熔化結(jié)合,冷卻后形成焊縫。
熱傳導(dǎo)焊類(lèi)似于點(diǎn)焊,但是激光束在熔池形成后是移動(dòng)的。比起傳統(tǒng)焊接,激光熱傳導(dǎo)焊接不僅可以減少材料變形,而且是一種更快的焊接方式。另外,它無(wú)需任何后續(xù)處理即可實(shí)現(xiàn)光滑、無(wú)孔的焊縫。
應(yīng)用市場(chǎng):不銹鋼焊接
應(yīng)用行業(yè):建筑五金、五金工具、日用五金焊接
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