金属激光焊接表面清洁度检测方案

激光焊接以激光束为能源，将激光束冲击在焊件接头上以达到焊接的目的。激光焊接广泛运用在高精密制造业，粉末冶金业，汽车工业，电子电器工业，生物医学以及其他领域。

零部件进行激光焊接往往需要进行焊接前表面处理，否则容易因工件表面污染物清洗不干净导致焊接质量缺陷或者产生次品。常见的因工件表面清洗不干净导致的焊接不良问题有：

问题	原因
焊接  气孔	工件进行激光焊接前表面未清洗干净，存在污染物或激光焊接速度过快，气体来不及溢出熔池
焊接  飞溅	工件进行激光焊接时表面存在油污导致进行焊接时产生飞溅
裂缝	不正确的预热和冷却，不合理的焊接工艺（如焊接次序）、钢的含硫量过高、 气孔与夹渣的诱发等均会形成裂缝
夹渣	接头清理不良、焊接电流过小，运条不适和多层焊时前道焊缝的熔渣未清除干净等易产生夹渣

激光焊接工艺要求零部件表面无油污等污染物，因此对零部件表面清洁度进行检测，可以更好的保证激光焊接质量，减少激光焊接缺陷。

工件表面的油污一般成为为碳氢化合物，在高温作用下使碳、氢分离，其中碳与氧结合生成CO，从而促使产生焊接气孔。对于焊接前油污等有害杂质的控制，需要在焊接前清洗工件表面污染物，以及在清洗工艺完毕后对工件表面进行表面清洁度检测，防止气孔、裂缝等问题的产生。

焊接气孔会降低坚固性和密封性，下图显示在激光焊接前对工件表面进行清洁度检测，当工件表面清洁度高于65%，焊接气孔数量明显降低，当工件表面清洁度低于65%时，焊接气孔数量明显增加。

德国析塔SITA表面清洁度检测仪有效量化监控工件表面清洁度

德国析塔SITA表面清洁度仪采用共焦法原理，通过光源发射出最佳波长的UV光检测金属表面的污染物，内置的传感器精准探测污染物引起的荧光强度，该荧光强度的大小取决于基材表面有机物残留情况，从而能精准量化检测金属表面清洁度。

借助UV光源和传感器的共同作用，德国析塔SITA表面清洁度仪能快速量化清洁度测试结果，用于直接判断金属基材表面干净程度是否达到合格范围，有效避免了人为判断造成的测量误差，更有效审查生产步骤和清洗程序，进而优化清洗工序，更大地提高工作效率，减少返工率，降低生产成本。

汽车啮合齿环表面清洁度有效量化检测客户案例

某知名德资汽车零配件厂生产的变速器四挡/五挡从动齿轮总成是由钢件从动齿轮与粉末冶金齿环激光焊接而成。在变速器中起同步、换挡、传递的重要作用，所以要求焊接性能好，质量稳定可靠。

齿轮激光焊接工艺流程：精加工齿轮 - 清洗 - 烘干 - 压装 - 探伤 - 热处理 - 热后加工- 成品。

近期其发现生产的齿环焊缝气孔过多，不合格率高达18.8%，影响齿环焊接质量的因素主要有焊接室以及工件清洁度、粉末冶金齿环烧结工艺、激光焊接工艺参数（激光功率、保护气体等）。

为判断工件清洁度是否影响焊接质量，该企业通过对比测试，使用德国析塔SITA表面清洁度仪检测生产的啮合齿环，测出超出其合格标准范围的有100个，抽取50个啮合齿环工件重新清洗并进行激光焊接，发现无气孔产生，另外50件不符合标准要求的，不清洗直接进行焊接，发现气孔多。

通过对比试验，这家企业验证了在激光焊接工艺中，加工后的从动齿轮总成不清洗干净，表面留有污染物，则会导致激光焊接时焊缝产生气孔。

德国析塔SITA清洁度测试仪可以广泛运用在焊接接头质量、安全气囊点火装置的焊接组件等方面，工件表面污染物会影响焊接质量，焊接气孔会导致泄露，因此在焊接工艺前检测工件表面清洁度非常有必要，可以有效降低焊接次品率。

翁开尔是德国析塔SITA中国独家代理，负责德国析塔SITA表面清洁度仪在中国的销售和技术支持。

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