2023-05-31 17:43:12
工件缝隙会对激光焊接产生较大影响,主要体现在激光能量的损失、熔池形态的变化、气体保护效果的减弱等方面。为获得高质量的激光焊接,应尽量减小或避免工件缝隙。如果缝隙不能避免,需要采取相应措施来减轻其影响。
一、缝隙对激光焊接的影响
1. 缝隙会增加激光的散射和反射,减弱激光能量到达工件表面,影响焊接效率和深度。随着缝隙宽度的增加,激光能量的损失会加剧。
2. 缝隙会影响熔池的形成和流动,使其不规则和不稳定。这会导致焊层质量差,甚至无法实现密封。
3. 缝隙会使激光在表面产生多点照射,形成多个小熔池,影响其合并和流动,最终导致焊层不连续和存在漏洞。
4. 缝隙会成为气体的通道,使其难以在熔池周围聚集,减弱保护气体的作用,造成表面氧化和焊层气孔。
由此可见,工件缝隙会在多方面对激光焊接产生较大影响,应予以重点关注和处理。
二、应对工件缝隙过大的措施
1. 增大激光功率。提高激光功率可以增加熔池的温度和体积,使其覆盖较宽的缝隙。但功率过高也会导致熔池流动不稳定,需适当控制。
2. 减小扫描速度。减小扫描速度可以增加每单位长度的激光照射时间,有利于在缝隙处形成较大且稳定的熔池。但速度太慢也会造成超量熔化,需综合考虑。
3. 优化波长选择。采用较短的波长,可以提高激光的吸收率和熔融深度,更容易跨越较宽缝隙。
4. 增大气体流量。增加气体流量,可以更好地保护熔池,减少氧化并稳定其流动。这有利于跨越较宽的缝隙。
5. 变化扫描模式。采用铁道焊接扫描模式可以产生足够宽和深的熔池,容易跨越缝隙。斜接缝和螺旋缝扫描也可产生较宽熔池,对缝隙有一定的适应性。
6. 预留余量。在工件设计阶段预留一定的焊缝宽度余量,这样实际焊接时通过上述措施,使熔池跨越设计宽度,达到完全融合,然后再通过磨切等方式清除余量部分。这可以最大限度地减轻缝隙影响。
综上,通过激光参数优化、扫描模式调整和工艺余量控制等手段,可以在一定程度上应对工件较大缝隙的激光焊接。但缝隙过大时,填丝辅助仍是最直接有效的方法。
结语
工件缝隙是影响激光焊接质量的重要因素之一。应在工件设计和制作阶段最大限度地减小缝隙,或者预留一定余量。如果在焊接过程中缝隙无法避免,应采取相应措施来优化激光工艺参数,调整扫描模式,加强气体保护,提高熔池温度,使之能够跨越缝隙,减轻其影响,取得良好的焊接效果。
