激光焊接机在焊接不同金属材料的工艺

不同金属材料焊接是解决构件同时满足多方面性能要求的有效途径。不同材料激光焊接机制复杂。比如，焊接材料热物性随温度变化差异；不同金属对于激光的吸收率差异及其随温度变化特性；熔池形成及演化机制；凝固过程焊缝熔化区与热影响区组织演化；激光焊接接头缺陷的形成、焊接残余应力与变形产生等。下面介绍激光焊接机在焊接不同金属材料的工艺。

1.铝钢激光焊接铝、钢熔点差异大，易形成金属件化合物的异种材料，并且铝、钢合金具有高反射率和高热传导系数的特点，在焊接过程中难以形成匙孔，焊接时需要较高的能量密度。激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响。实验发现通过控制激光能量与材料的作用时间,可以减小界面反应层的厚度,有效控制中间相的生成。

2.镁铝及镁铝合金焊接铝及其合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度、较好的导电性及导热性等优点。镁是比铝还轻的一种有色金属,也具有较高的比强度和比刚度及良好的抗震能力。镁铝焊接的主要问题在于母材本身极易氧化,热传导系数大,易产生裂纹和气孔等焊接缺陷,且极易产生金属间化合物,从而显著降低了焊接接头的力学性能。

3.铜钢激光焊接铜与钢焊接是典型的异种材料焊接。铜和钢的熔点、导热系数、线膨胀系数和力学 性能都有着很大的差异，不利于铜与钢的直接焊接。基于激光焊接的热能密度大、熔化金属 量少、热影响区窄、接头质量高、生产效率高等优点，铜与钢的激光焊接已成为当前的发展 趋势。但是铜对大多数工业应用激光的吸收率都比较低，且铜在焊接过程中还容易出现氧 化、气孔、裂纹等缺陷。基于多模激光器的铜与钢异种金属激光焊接工艺有待进一步开发。

以上就是激光焊接机在焊接不同金属材料的工艺，激光焊接不同金属材料从不同钢扩展到了有色金属及其合金,特别是针对镁铝合金，钛铝合金以及镍基高温合金的激光焊接已取得进展,获得了具有一定熔深与强度的焊接接头。不同金属激光焊接熔池的形成与演化过程复朵。对焊接热源模型、匙孔模型、温度场以及熔池流动等问题从数值模拟与实验两方面进行了深入研究,深入分析了凝固过程中热裂纹、有害相、气孔的产生机制,并从工艺角度对残余应力进行控制。

审核编辑：汤梓红